Diseño y análisis de estabilidad en sistemas fotovoltaicos con inversores fuente quasi Z y conexión multiterminal en la red de CA

Los sistemas de energía fotovoltaica (FV) se están convirtiendo en uno de los sistemas de energía verde más populares. En estos sistemas se utilizan convertidores de potencia. Entre ellos, el uso de los inversores de fuente quasi-Z (qZSI) está en crecimiento. Sin embargo, pueden aparecer inestabilidades en la electrónica de potencia de CA multiterminal conectada a la red, como los sistemas de potencia FV, debido a la interacción entre los controles de la electrónica de potencia y la red. La literatura no tiene modelos de sistemas fotovoltaicos basados ​​en qZSI y la evaluación de la estabilidad de los sistemas fotovoltaicos basados ​​en qZSI conectados a la red todavía no se conoce bien. Este artículo aporta un modelo de matriz de transferencia de admitancia dq-real en dominios de sistemas fotovoltaicos basados ​​en qZSI derivado del modelo medio de espacio de estado de pequeña señal. También se describe un procedimiento sistemático para estudiar los sistemas fotovoltaicos qZSI multiterminales conectados a la red de CA mediante el método de la admitancia nodal, en el que el modelo de sistema fotovoltaico qZSI propuesto se incorpora a la matriz de admitancia nodal para estudiar los problemas de estabilidad. Así, la dinámica de la red de CA en presencia de sistemas fotovoltaicos basados ​​en qZSI puede investigarse utilizando criterios de estabilidad basados ​​en la impedancia. El modelo propuesto y el procedimiento se aplican en un estudio de estabilidad de dos aplicaciones en el que se presentan soluciones para mejorar los problemas de estabilidad. En estas aplicaciones, se analizan en detalle las dos causas principales de inestabilidad en los sistemas FV-qZ conectados a la red de CA. El estudio se valida mediante simulación PSCAD/EMTDC.

Artículo publicado:

Model of quasi-Z-source inverter-based PV power systems for stability studies of multi-terminal AC grid-connected PV power systems
Monjo, L.; Sainz, L.; Pedra, J.
International Journal of Electrical Power & Energy Systems