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fallas, circuitos abiertos, controles de despacho y reaceleración,
y son esenciales en cualquier microrred exitosa.
Hay varias fases en el proceso de evaluación de la microrred,
como la de hardware in the loop, puesta en marcha y
aceptación del sitio. La recopilación de datos que se muestra
en la tabla 3 se utiliza para documentar el sistema de protección
y control para todas las fases de evaluación y puesta
en marcha.
Se puede utilizar la evaluación hardware-in-theloop
con el objetivo de validar los sistemas de controles
y protección de los PPR en el laboratorio. La microrred,
incluidos sus inversores, grupos generador, sistemas de
excitación, composición de carga, cargas mecánicas y sistemas
de suministro de aire o combustible de motor, está
modelada con un modelo transitorio electromagnético y
se calcula en tiempo real. Los sistemas eléctricos de las
empresas de servicios públicos suelen simularse como un
solo generador grande y síncrono con inercia y reactancia
ajustadas de forma adecuada. Un modelo simple de circuito
Thévenin de una empresa de servicios públicos no es
adecuado, pues no contiene los efectos inerciales, transitorios
o subtransitorios de una verdadera empresa de servicios
públicos. Se necesitan simulaciones precisas para asegurar
que el PPR del PCC rastree de manera adecuada la
frecuencia, pueda identificar condiciones ascendentes de
circuitos abiertos y que los sistemas de protección flexible
sean funcionales bajo todas las topologías y combinaciones
de IBR en línea o fuera de línea.
Los expertos en protección realizan la puesta en marcha
después de la instalación de los equipos, pero antes de
que el sistema eléctrico esté energizado. Durante esta fase,
se evalúa el cableado, los transformadores de corriente, los
transformadores de tensión, los controladores del interruptor,
la programación de sincronización y los controles de la
IBR dentro del PPR con herramientas de inyección de tensión
y corriente. Se realizan comprobaciones en bucle para
asegurar que todas las señales, el cableado los y sistemas de
comunicación estén correctos. La recopilación de datos que
se muestra en la tabla 3 es imperativa para una depuración
exitosa durante la puesta en marcha.
La evaluación de aceptación del sitio implica presenciar
eventos como puestas en modo de isla, sincronización
y evaluación de seguridad, tales como una evaluación de
conexión a tierra requerida por el Código Eléctrico Nacional,
etc. Debido a la interdependencia inherente de los PPR
y las IBR en la microrred, se recomienda fuertemente que
se empleen bancos de carga dinámica durante la evaluación
final de aceptación del sitio. Por ejemplo, si para asegurar
que no hay malas operaciones de protección de elementos
direcciones o de sub-frecuencia, se utilizan bancos de
carga para evaluar la aceptación de carga completa y el
rechazo en cada IBR.
Conclusión
Existen dos opciones con las microrredes basadas en inversores:
1) adquirir inversores sobredimensionados o introducir
dispositivos adicionales (como condensadores síncronos)
para recrear los niveles de corriente de falla, las inercias y
los comportamientos de secuencia negativa de los generadores
síncronos; o 2) reducir el costo y la complejidad utilizando
inversores avanzados y PPR, como se describe en este
artículo. Los autores pronostican que la rápida proliferación
de PPR e IBR como integradores de energía renovable será
cada vez más competitiva en un mercado impulsado por el
bajo costo y la exigencia de confiabilidad.
Lecturas complementarias
S. Manson, B. Kennedy y M. Checksfield, " Solving turbine
governor instability at low-load conditions " (Cómo solucionar
la inestabilidad del regulador de la turbina en condiciones
de baja carga), en Proc. 62nd Annu. Petrol. Chem. Ind.
Techn. Conf., Houston, TX, oct. de 2015, págs. 1-9. doi:
10.1109/PCICON.2015.7435099.
E. Limpaecher, R. Salcedo, E. Corbett, S. Manson, B.
Nayak y W. Allen, " Lessons learned from hardware-in-theloop
testing of microgrid control systems " (Lecciones aprendidas
de la evaluación hardware-in-the-loop de los sistemas
de control de la microrred), en Proc. Grid Future Symp.,
Cleveland, OH, oct. de 2017, págs. 1-6.
S. Manson, K.G. Ravikumar y S.K. Raghupathula, " Microgrid
systems: Design, control functions, modeling, and
field experience " (Sistemas de microrred: diseño, funciones
de control, modelado y experiencia de campo), en Proc. Grid
Future Symp., Reston, VA, oct. de 2018, págs. 1-8.
" 1,200 MW fault induced solar photovoltaic resource interruption
disturbance report: Southern California 8/16/2016
Event " (Informe de la perturbación e interrupción de la
fuente fotovoltaica solar inducida por una falla de 1,200
MW: evento del 16/08/2016 en el sur de California), NERC,
Atlanta, GA, junio de 2017.
W. Du, R. H. Lasseter y A. S. Khalsa, " Survivability of
autonomous microgrid during overload events " (Supervivencia
de la microrred autónoma durante eventos de sobrecarga),
IEEE Trans. Smart Grid, vol. 10, n.° 4, págs. 3515-3524,
abr. de 2018. doi: 10.1109/TSG.2018.2829438.
Estándar del IEEE para la evaluación de controlares de
microrredes, Estándar 2030.8-2018 del IEEE, 24 de ago. de
2018.
Biografías
Scott Manson pertenece a Schweitzer Engineering Laboratories,
Inc., Pullman, Washington, 99163, EE. UU.
Ed McCullough pertenece a Tesla Energy, Palo Alto, California,
94304, EE. UU.
p&e
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