Microrredes basadas en electrónica de potencia: parte II: control de potencia activa y reactiva
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Publicado:
2014-12-30
Palabras clave:
Microrredes, electrónica de potencia, generación distribuida, redes inteligentes, sistemas multiagente
Contenido principal del artículo
Resumen
Desde mediados de la década de los setenta y a raíz de la crisis del petróleo se ha buscado diversificar las fuentes energéticas y desvincular la economía mundial del uso de combustibles fósiles. En la actualidad, el desarrollo de tecnologías para aprovechar fuentes energéticas alternativas, el aumento en la capacidad de almacenamiento a pequeña escala y la facilidad para comunicar estos equipos con la red han iniciado una transformación de la red eléctrica, llevándola al concepto de red inteligente (Smart Grid). El paso intermedio en esta transición es la creación de áreas de red que cuenten con la “inteligencia” para vincular a la red generación y almacenamiento distribuidos y a su vez mantenga el suministro con altos estándares de calidad y confiabilidad a precios razonablemente bajos; estas secciones de la red son denominadas microrredes. Otra característica novedosa de las microrredes es la posibilidad de participación en un mercado energético agrupando toda su demanda y su generación como una “unidad virtual” frente a la red, e interactuar como un agente de mercado. Este trabajo presenta una breve introducción y brinda una visión general del uso de tecnologías para la seguridad, operación, gestión y control de microrredes.
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Artículo Científico
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Referencias
F. Gamarra, “Nuevos conceptos de control automático de la tensión y recursos de potencia reactiva en la evaluación de costos en el nuevo mercado eléctrico competitivo,” Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Universidad Nacional de Ingeniería, Lima, 2009.
F. Katiraei, R. Iravani, N. Hatziargyriou, and A. Dimeas, “Microgrids management,” Power and Energy Magazine, IEEE, vol. 6, pp. 54–65, 2008.
H. Mohamada, “Renewable and sustainable energy reviews: A review on islanding operation and control for distribution network connected with small hydro power plant,” Power Energy Dedicated Advanced Centre, 2011.
C. Álvarez, “Manejo de reserva de potencia reactiva mediante un sistema de control jerárquico distribuido,” CND Dpto. Eléctrica UPV, Valencia, 2003.
F. Blaabjerg, R. Teodorescu, M. Liserre, and A. V. Timbus, “Overview of control and grid synchronization for distributed power generation systems,” Industrial Electronics, IEEE Transactions on, vol. 53, pp. 1398–1409, 2006.
G. Sheble, “Energy service providers the missing link to successful deregulation?” IEEE power & energy magazine, Nov-Dic, 2003.
——, “Smart grid millionaire do you want to be one?” IEEE power & energy magazine, p. 8, 2008.
G. B. Sheble, “Valuation of services. competitive industry modeling,” Power and Energy Magazine, IEEE, vol. 1, pp. 14–19, 2003.
R. E.-S. E. Ng, “Multi-microgrid control systems (mmcs),” University of Waterloo Press, 2009.
K. De Brabandere, K. Vanthournout, J. Driesen, G. Deconinck, and R. Belmans, “Control of microgrids,” Power Engineering Society General Meeting, 2007. IEEE, pp. 1–7, 2007.
T. L. Vandoorn, B. Meersman, L. Degroote, B. Renders, and L. Vandevelde, “A control strategy for islanded microgrids with dc-link voltage control,” Power Delivery, IEEE Transactions on, vol. 26, pp. 703–713, 2011.
A. Dimeas and N. Hatziargyriou, “A multiagent system for microgrids,” Power Engineering Society General Meeting, 2004. IEEE, vol. 1, pp. 55–58, 2004.
L. Dimeas, A and D. Hatziargyriou, N, “Operation of a multiagent system for microgrid control,” Power Systems, IEEE Transactions, vol. 20, pp. 1447–1455, 2005.
T. K. H. Kim, Y. Lim, and T. Kim, “A bankruptcy problem approach to load-shedding in multiagentbased microgrid operation,” Sensors Magazine.
T. K. H. Kim, “A multiagent system for microgrid operation in the grid-interconnected mode,” Sensors Magazine, 2010.
J. Vasquez, J. Guerrero, J. Miret, M. Castilla, and L. de Vicuña, “Hierarchical control of intelligent microgrids,” Industrial Electronics Magazine, IEEE, vol. 4, pp. 23–29, 2010.
F. Blaabjerg, C. Zhe, and S. B. Kjaer, “Power electronics as efficient interface in dispersed power generation systems,” Power Electronics, IEEE
Transactions on, vol. 19, pp. 1184–1194, 2004.
W. Saad, H. Zhu, and H. V. Poor, “Coalitional game theory for cooperative micro-grid distribution networks,” Communications Workshops (ICC), 2011 IEEE International Conference, pp. 1–5, 2011.
F. Maghsoodlou, R. Masiello, and T. Ray, “Energy management systems,” Power and Energy Magazine, IEEE, vol. 2, pp. 49–57, 2004.
Y. Xiaoxiao, A. M. Khambadkone, and H. H. Wang, “Control of paralleled power converter modules to facilitate the efficient operation of microgrid,” Power Electronics Conference (IPEC), 2010 International, pp. 2970–2975, 2010.
L. Yunwei, D. M. Vilathgamuwa, and L. Poh Chiang, “Design, analysis, and real-time testing of a controller for multibus microgrid system,” Power Electronics, IEEE Transactions, vol. 19, pp. 1195– 1204, 2004.
T. L. Vandoorn, B. Renders, B. Degroote, Land Meersman, and L. Vandevelde, “Power balancing in islanded microgrids by using a dc-bus voltage reference,” Power Electronics Electrical Drives Automation and Motion (SPEEDAM), 2010 International Symposium, pp. 884–889, 2010.
T. L. Vandoorn, B. Renders, B. Meersman, L. Degroote, and L. Vandevelde, “Reactive power sharing in an islanded microgrid,” Universities Power Engineering Conference (UPEC), 2010 45th International, pp. 1–6, 2010.
A. S. Dobakhshari, S. Azizi, and A. M. Ranjbar, “Control of microgrids: Aspects and prospects,” Networking, Sensing and Control (ICNSC), 2011 IEEE International Conference, pp. 38–43, 2011.
H. Zhen and Y.-L. Shi, “An improved droop algorithm strategy for inverters in microgrids,” Electrical and Control Engineering (ICECE), 2011 International Conference, pp. 3820–3823, 2011.
W. Colmenares. (Control optimo. El regulador linear cuadrático LQR). [Online]. Available: http://www.ps.usb.ve/Control/PS2316_ 0106/problemario/ejercicio6.pdf
A. G. Madureira and J. A. Pecas Lopes, “Coordinated voltage support in distribution networks with distributed generation and microgrids,” Renewable Power Generation, IET, vol. 3, pp. 439– 454, 2009.
F. Katiraei, R. Iravani, N. Hatziargyriou, and A. Dimeas, “Microgrids management,” Power and Energy Magazine, IEEE, vol. 6, pp. 54–65, 2008.
H. Mohamada, “Renewable and sustainable energy reviews: A review on islanding operation and control for distribution network connected with small hydro power plant,” Power Energy Dedicated Advanced Centre, 2011.
C. Álvarez, “Manejo de reserva de potencia reactiva mediante un sistema de control jerárquico distribuido,” CND Dpto. Eléctrica UPV, Valencia, 2003.
F. Blaabjerg, R. Teodorescu, M. Liserre, and A. V. Timbus, “Overview of control and grid synchronization for distributed power generation systems,” Industrial Electronics, IEEE Transactions on, vol. 53, pp. 1398–1409, 2006.
G. Sheble, “Energy service providers the missing link to successful deregulation?” IEEE power & energy magazine, Nov-Dic, 2003.
——, “Smart grid millionaire do you want to be one?” IEEE power & energy magazine, p. 8, 2008.
G. B. Sheble, “Valuation of services. competitive industry modeling,” Power and Energy Magazine, IEEE, vol. 1, pp. 14–19, 2003.
R. E.-S. E. Ng, “Multi-microgrid control systems (mmcs),” University of Waterloo Press, 2009.
K. De Brabandere, K. Vanthournout, J. Driesen, G. Deconinck, and R. Belmans, “Control of microgrids,” Power Engineering Society General Meeting, 2007. IEEE, pp. 1–7, 2007.
T. L. Vandoorn, B. Meersman, L. Degroote, B. Renders, and L. Vandevelde, “A control strategy for islanded microgrids with dc-link voltage control,” Power Delivery, IEEE Transactions on, vol. 26, pp. 703–713, 2011.
A. Dimeas and N. Hatziargyriou, “A multiagent system for microgrids,” Power Engineering Society General Meeting, 2004. IEEE, vol. 1, pp. 55–58, 2004.
L. Dimeas, A and D. Hatziargyriou, N, “Operation of a multiagent system for microgrid control,” Power Systems, IEEE Transactions, vol. 20, pp. 1447–1455, 2005.
T. K. H. Kim, Y. Lim, and T. Kim, “A bankruptcy problem approach to load-shedding in multiagentbased microgrid operation,” Sensors Magazine.
T. K. H. Kim, “A multiagent system for microgrid operation in the grid-interconnected mode,” Sensors Magazine, 2010.
J. Vasquez, J. Guerrero, J. Miret, M. Castilla, and L. de Vicuña, “Hierarchical control of intelligent microgrids,” Industrial Electronics Magazine, IEEE, vol. 4, pp. 23–29, 2010.
F. Blaabjerg, C. Zhe, and S. B. Kjaer, “Power electronics as efficient interface in dispersed power generation systems,” Power Electronics, IEEE
Transactions on, vol. 19, pp. 1184–1194, 2004.
W. Saad, H. Zhu, and H. V. Poor, “Coalitional game theory for cooperative micro-grid distribution networks,” Communications Workshops (ICC), 2011 IEEE International Conference, pp. 1–5, 2011.
F. Maghsoodlou, R. Masiello, and T. Ray, “Energy management systems,” Power and Energy Magazine, IEEE, vol. 2, pp. 49–57, 2004.
Y. Xiaoxiao, A. M. Khambadkone, and H. H. Wang, “Control of paralleled power converter modules to facilitate the efficient operation of microgrid,” Power Electronics Conference (IPEC), 2010 International, pp. 2970–2975, 2010.
L. Yunwei, D. M. Vilathgamuwa, and L. Poh Chiang, “Design, analysis, and real-time testing of a controller for multibus microgrid system,” Power Electronics, IEEE Transactions, vol. 19, pp. 1195– 1204, 2004.
T. L. Vandoorn, B. Renders, B. Degroote, Land Meersman, and L. Vandevelde, “Power balancing in islanded microgrids by using a dc-bus voltage reference,” Power Electronics Electrical Drives Automation and Motion (SPEEDAM), 2010 International Symposium, pp. 884–889, 2010.
T. L. Vandoorn, B. Renders, B. Meersman, L. Degroote, and L. Vandevelde, “Reactive power sharing in an islanded microgrid,” Universities Power Engineering Conference (UPEC), 2010 45th International, pp. 1–6, 2010.
A. S. Dobakhshari, S. Azizi, and A. M. Ranjbar, “Control of microgrids: Aspects and prospects,” Networking, Sensing and Control (ICNSC), 2011 IEEE International Conference, pp. 38–43, 2011.
H. Zhen and Y.-L. Shi, “An improved droop algorithm strategy for inverters in microgrids,” Electrical and Control Engineering (ICECE), 2011 International Conference, pp. 3820–3823, 2011.
W. Colmenares. (Control optimo. El regulador linear cuadrático LQR). [Online]. Available: http://www.ps.usb.ve/Control/PS2316_ 0106/problemario/ejercicio6.pdf
A. G. Madureira and J. A. Pecas Lopes, “Coordinated voltage support in distribution networks with distributed generation and microgrids,” Renewable Power Generation, IET, vol. 3, pp. 439– 454, 2009.