"Problemas De Bajos Voltajes En La Red Híbrida Por Energías Renovables"
Las investigaciones realizadas hasta ahora muestran que, para 2020, alrededor del 20% de la producción total de energía en todo el mundo se generará a partir de energías renovables. Pero el principal problema del sistema autónomo es que las fuentes no son continuas.
La red eléctrica ahora es híbrida por la interconexión de energías renovables
Esta naturaleza intermitente de las fuentes puede alterar la estabilidad del sistema de energía.
Por lo tanto, podemos combinar dos o más de estas fuentes de energía renovable para formar un sistema híbrido de energía renovable. Estos sistemas híbridos son más prometedores y eficaces en la generación de energía, especialmente en áreas remotas, en comparación con los sistemas individuales.
Podrían resaltar las ventajas de la combinación de cada fuente renovable y también complementar las demandas de los sistemas de energía convencionales. Hay tantas fuentes de energía renovables disponibles, pero los proyectos de energía eólica y solar se están implementando ampliamente y son de libre acceso y amigables con el medio ambiente.
Pero para la conexión de sistemas de nueva generación a nuestras redes existentes, los operadores del sistema de transmisión definen los requisitos mínimos que deben cumplirse, lo que se denomina Código de Red.
El mayor desafío con un sistema híbrido conectado a la red es que deben contribuir con la calidad de la energía y la estabilidad del sistema eléctrico. Durante una falla en el lado de la red, es el voltaje en el punto de acoplamiento común (PCC) el que cae repentinamente. Esto afectará negativamente a todo el sistema híbrido ya que la caída de voltaje aumenta abruptamente la velocidad del rotor del generador del sistema de conversión de energía eólica (WECS) y también afecta el funcionamiento normal del sistema fotovoltaico.
Por lo tanto, para proteger los sistemas renovables, era una práctica habitual desconectar los sistemas renovables en condiciones de red defectuosas.
Problemas de estabilidad en la red de potencia por energías renovables
Pero, hoy en día, debido a la mayor penetración de los sistemas renovables en la red, la desconexión de una gran cantidad de sistemas renovables instantáneamente de la red durante una falla puede agravar los problemas de estabilidad del sistema eléctrico.
Debido a que la eliminación de una generación híbrida a gran escala durante la caída de voltaje, hará que el voltaje disminuya, lo que a su vez da como resultado la desconexión de más unidades de generación, lo que lleva a una falla en cascada.
IEEE 1547a
Por lo tanto, llegó un código de red renovado, el estándar IEEE 1547a en 2014, que se conoce como Enmienda 1 al estándar IEEE 1547 en 2003, que exige que estas nuevas plantas de generación a gran escala posean capacidad de conducción de bajo voltaje (LVRT).
Según esta Enmienda 1, habrá coordinación entre los operadores de la red y los de los sistemas renovables, sobre cómo estos sistemas renovables pueden regular el voltaje mediante cambios en potencia real y reactiva.
Su objetivo es mantener el suministro de energía sostenible durante las condiciones de falla y, en lugar de desconectarse de la red, las unidades de generación deben soportar las condiciones de bajo voltaje y respaldar la red. Esto proporcionará una red mucho más robusta, ya que el recurso de energía distribuida (DER) está claramente permitido para proporcionar un recorrido de bajo voltaje.
Al proporcionar un control apropiado a los sistemas DER, podríamos hacer que el sistema supere la condición de caída de voltaje inyectando corriente reactiva en el punto del PCC de acoplamiento común y, por lo tanto, mejorando el voltaje que ha caído debido a una falla. Pero este método implica la inclusión de algunos circuitos de control complejos.
Por lo tanto, entre las diversas soluciones para lograr la capacidad LVRT, la mejor opción es emplear dispositivos FACTS (Sistemas De Transmisión Flexibles De AC).
Red conectada a sistema de paneles solares y energía eólica híbrido con Facts
Las tecnologías FACTS brindan soluciones avanzadas como el controlador de flujo de energía unificado (UPFC), como los dispositivos FACTS que pueden proporcionar un control independiente y simultáneo del flujo de energía real y reactiva. Debido a la inyección instantánea de energía reactiva, el estado estable se alcanza más rápidamente. Durante el tiempo de grandes transitorios, el almacenamiento del enlace de CC del dispositivo FACTS puede no ser suficiente, ya que está limitado a un valor definido.
Por lo tanto, un sistema de almacenamiento de energía de respaldo (ESS) como el super capacitor se puede acoplar al enlace de CC del dispositivo para mejorar el rendimiento dinámico de los sistemas de energía. La integración de un ESS en un dispositivo FACTS puede mejorar la flexibilidad del controlador al proporcionar capacidades dinámicas de potencia activa descentralizada.
Por lo tanto, el rendimiento mejorado de la combinación FACTS / ESS tendrá un mayor atractivo para los proveedores de servicios de transmisión, cuando se trata de lograr la capacidad LVRT en sistemas híbridos conectados a la red.