Distributed secondary control of hybrid AC/DC microgrids

Abstract

Esta tesis de doctorado estudia micro-redes híbridas ac/dc, las que están compuestas por una micro-red ac y una micro-red dc, las cuales se interconectan con interlinking converters (ICs). Específicamente, este trabajo desarrolla controladores secundarios distribuidos que consideran a la micro-red híbrida como una sola entidad y no como tres sistemas independientes que interactúan entre si. El objetivo principal del control secundario es amplificado con uno de los siguientes objetivos adicionales: (i) alcanzar un consenso de potencia entre las unidades ac y las unidades dc (y los ICs), o (ii) minimizar el costo total de operación de la micro-red. La acción de control adicional se realiza con información de los vecinos más cercanos a ambos lados de la micro-red. Dos modelos analíticos de lazo cerrado para una micro-red híbrida se obtienen en esta tesis. El primero considera la estrategia propuesta para obtener consenso de potencia activa, mientras que el segundo considera la estrategia propuesta para minimizar el costo total de operación de la micro-red. Los modelos de lazo cerrado son utilizados para diferentes tipos de análisis a los sistemas de control propuestos. Se realizan numerosas pruebas para validar el desempeño de los controladores propuestos en dos diferentes topologías: un prototipo de 24kW con un IC y un prototipo de 33 kW con múltiples ICs.