Resumen

En este artículo se presenta un control de retroalimentación a un modelo lineal generalizado basados en LMI con seguimiento de acción integral para sistemas de almacenamiento de energía eléctrica (SESS) tales como: almacenamiento de energía magnética por superconducción (SMES) y almacenamiento de energía eléctrica por supercondensador (SCES). Un compacto de modelo lineal general en la representación del espacio de estado para representar el comportamiento dinámico entre el SESS y el sistema de distribución es presentado. Para integrar los sistemas SCES y SMES al sistema de distribución se utilizan un convertidor de fuente de tensión (VSC) y un convertidor de fuente de corriente modulada por ancho de pulso (PWM-CSC), respectivamente. La estrategia de control propuesta permite el control bidireccional de la potencia activa y reactiva entre el EEES y la red ac de manera independiente. Los resultados de las simulaciones demuestran el desempeño robusto y eficiente del control propuesto para operar EESS como compensadores de potencia activa y reactiva, con el fin de mejorar las condiciones operativas en el sistema de distribución. Además, todos los casos propuestos se compararon con el controlador PI convencional para verificar su validez.

1 INTRODUCCIÓN

Los sistemas de almacenamiento de energía (ESS) desempeñan un papel importante en el equilibrio de la oferta y la demanda en la red eléctrica. Ayudan a los sistemas de transmisión y distribución de energía a mejorar las condiciones operativas, como la estabilización del sistema eléctrico [1], [2], el control de la frecuencia de la carga [3], [4], la amortiguación de las oscilaciones torsionales [5], [6], la regulación de la tensión y la mitigación del efecto de la intermitencia de las energías renovables. Dependiendo de cómo se almacene la energía, los ESS pueden clasificarse en sistemas de almacenamiento de energía electroquímica (por ejemplo, baterías y pilas de combustible), sistemas de almacenamiento de energía mecánica (por ejemplo, volantes de inercia, energía hidráulica bombeada y comprimida) y sistemas de almacenamiento de energía eléctrica (EESS) (por ejemplo, almacenamiento de energía magnética Su-per (SMES) y almacenamiento de energía con supercondensadores (SCES), que almacenan energía en el campo magnético y eléctrico respectivamente).

Los ESS pueden aplicarse en los sistemas de energía eléctrica para: Desplazamiento de carga, reducción de picos, control de frecuencia y tensión, fluctuaciones de voltaje en parques eólicos y solares, entre otros. A pesar de sus múltiples ventajas, el almacenamiento de energía electroquímico y mecánico tiene desventajas como: Baja eficiencia, vida útil limitada, susceptibilidad a los ciclos de carga/descarga, respuesta lenta, periodos cortos entre mantenimientos, etc.

• Materias:Abastecimiento y distribución Condensadores eléctricos Control de sistemas de energía eléctrica Energía eléctrica
• Subjects:Supply and distribution Capacitors Control of power systems Electric power
• Palabras claves:Sistemas de Almacenamiento de Energía Eléctrica; Almacenamiento de Energía Magnética Superconductora; EESS; SMES.; Desigualdad De Matriz Lineal; LMI; Almacenamiento de Energía Supercondensador; Sces; Almacenamiento de Energía Magnética Superconductora; SMES
• Keywords:Electric Energy Storage Systems; Superconducting Magnetic Energy Storage; EESS; SMES.; Linear Matrix Inequality; LMI; Supercapacitor Energy Storage; SCES; Superconducting Magnetic Energy Storage; SMES