Modelos reducidos y agregados de inversores para su uso en simulaciones de sistemas eléctricos de potencia

Abstract

Tanto por la disminución en los precios de las tecnologías, como por los planes de reducción de emisiones de gases contaminantes de efecto invernadero, los sistemas eléctricos experimentan una creciente incorporación de energías renovables no convencionales, en su mayoría fotovoltaicas y eólicas que se conectan mediante inversores. En este contexto, para estudiar el análisis y control de las redes futuras con alta penetración de estas tecnologías es fundamental desarrollar modelos que capturen las dinámicas de los convertidores a una escala computacional razonable. Para esto se desarrollan en la actualidad los modelos de reducción y agregación de inversores que se enfocan en reducir la carga computacional del modelo detallado, manteniendo el comportamiento relevante. Este trabajo tiene como objetivo simular modelos de reducción y agregación de inversores vigentes para estudiar las suposiciones que permiten su aplicación. Se realiza una revisión del estado del arte de los métodos de agregación, en base al cual se seleccionan dos técnicas a investigar con inversores tipo grid-following. Se elaboran casos de estudio independientes, que permiten examinar las suposiciones de cada método y se implementan de los métodos seleccionados en la plataforma PLECS para realizar las simulaciones de los casos de estudio. Los resultados obtenidos muestran en que escenarios es valida la utilización de los modelos de reducidos y agregados de inversores para cada método, ilustrando los errores dinámicos que surgen de la representación reducida frente a variaciones de los sistemas con respecto a la suposición. Se ratifica además la utilidad computacional de los métodos, comparando los tiempos de simulación de los modelos. Finalmente se propone como trabajo futuro la investigación de ámbitos que quedan por explorar, como la implementación de los métodos para inversores tipo grid-forming.