Detección y control optimizados de fallas para una mayor fiabilidad y eficiencia en las microrredes de CC

Área de la Ciencia:

• Ingeniería eléctrica
• Sistemas de energía renovable
• Sistemas de control

Sus antecedentes:

• Las microrredes de CC se enfrentan a desafíos con fuentes de energía intermitentes y gestión de fallas.
• Las estrategias de control existentes a menudo luchan con las fluctuaciones de voltaje y corriente y la detección lenta de fallas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un marco integral para la detección y el control de fallas en los DCMG.
• Mejorar la estabilidad, confiabilidad y calidad de potencia de los DCMG en condiciones de falla.
• Optimizar las estrategias de control para integrar diversas fuentes de energía como fotovoltaica, eólica, pilas de combustible y almacenamiento de baterías.

Principales métodos:

• Un esquema de detección de fallas basado en la resistencia para fallas intermitentes de enlaces de corriente continua.
• Perturb and Observe (P&O) para el seguimiento de la energía fotovoltaica y eólica.
• Controladores integrales proporcionales (PI) y de lógica difusa (FLC) para la gestión del almacenamiento de energía.
• Controladores PI sintonizados con algoritmos genéticos (GA-PIC) para la optimización de la tensión y la corriente del enlace de CC.
• Validación mediante simulaciones en tiempo real de Opal-RT.

Principales resultados:

• El marco propuesto mejora significativamente la estabilidad y la fiabilidad de DCMG en condiciones de falla.
• Los controladores lógicos difusos (FLC) superan a los controladores PI tradicionales en la mitigación de las fluctuaciones de voltaje y corriente.
• El sistema integrado de protección de corriente continua mejora la velocidad y la precisión de la detección de fallos.
• La optimización de GA-PIC conduce a mejores niveles de V-I en el enlace de CC y al rendimiento general del sistema.

Conclusiones:

• El esquema de control y protección validado y optimizado proporciona una solución robusta para la operación de DCMG.
• La investigación demuestra la eficacia de los FLC y los controladores de IP sintonizados con GA en las respuestas dinámicas de DCMG.
• Este trabajo contribuye a un funcionamiento más fiable y eficiente de las microrredes de CC con diversas fuentes de energía.