Droop control

Introducción al droop control

La técnica de droop control permite controlar la caída en generadores síncronos y recursos basados en inversores en redes eléctricas. Se basa en compartir la carga entre varios generadores conectados en paralelo en proporción a su capacidad de potencia. En droop control, cada generador de la red recibe un valor de caída de frecuencia y tensión. Estos valores de caída representan cuánto se permite que la frecuencia y la tensión se desvíen de sus valores nominales para tener en cuenta los cambios en la demanda de energía.

El tipo de droop control más común es el convencional. Con droop control convencional, la frecuencia y la tensión varían linealmente con respecto a la potencia activa y reactiva, respectivamente. Por ejemplo, asignar un valor de caída de frecuencia del 1% a un convertidor significa que su frecuencia se desvía 0,01 por unidad (pu) en respuesta a un cambio de 1,0 pu en la potencia activa. La técnica de droop control reverso es una alternativa que puede ser útil en microrredes de baja tensión.

Dos gráficas de curvas de caída de frecuencia y tensión. A la izquierda, se utiliza un valor de caída de frecuencia del 4 por ciento, lo que significa que variar la demanda de potencia activa de 0 a su valor nominal completo, o 1 por unidad, da como resultado un valor de frecuencia de 0,96 por unidad. A la derecha, se utiliza un valor de caída de tensión del 2 por ciento, lo que significa que variar la demanda de potencia reactiva de 0 a 1 por unidad da como resultado un valor de tensión de 0,98 por unidad.

Ejemplos de curvas de droop control convencional de frecuencia y tensión.

Simulink®, Simulink Control Design™ y Simscape Electrical™ aceleran el diseño de droop control, y permiten:

  • Desarrollar un controlador con Simulink.
  • Crear un modelo de planta de red con Simscape Electrical.
  • Ajustar controladores PI para realizar un seguimiento de la tensión en los ejes d y q con la app PID Tuner.
  • Ejecutar simulaciones de lazo cerrado del controlador y la red para validar el rendimiento del sistema.
  • Generar código C, C++ o HDL para desplegar el controlador en hardware con Simulink Coder™, Embedded Coder® y HDL Coder™.
Modelo de planta de microrred creado con bloques de Simscape Electrical. La microrred funciona con dos inversores controlados por controladores de caída.

Implementación de droop control en una microrred con Simscape Electrical.

Ejemplos y procedimientos

Referencias de software

También puede consultar estos temas: Simulink para sistemas de electrificación, Inversor de red, Diseño rápido de control de conversión de potencia con Simulink