Este artículo presentó una visión general de las características de los inversores GFM en comparación con los inversores tradicionales de seguimiento de red, y se destacaron las innovaciones recientes en tecnologías de inversores GFM, resumiendo los beneficios y oportunidades de los inversores GFM para operaciones interactivas con la red en diferentes escenarios.
1. Las funciones de los inversores GFM.
Los inversores GFM están diseñados generalmente como fuentes de tensión que regulan sus tensiones y frecuencias en sinergia con las redes eléctricas a través de diversas funciones GFM. También se han desarrollado otras funciones GFM para los inversores GFM, como la función de auto-sincronización, la función de control coordinado, la función de transición de modo sin interrupción y las funciones de arranque en negro. La función de auto-sincronización fue propuesta especialmente para los inversores basados en DER de dos etapas, integrando el control de tensión del enlace DC con las funciones de control por caída. La función de control coordinado se desarrolló para apoyar la operación de los inversores en condiciones de red desequilibradas. La función de transición de modo sin interrupción permite una operación flexible de una microred entre operaciones conectadas a la red e isleñas. Las funciones de arranque en negro proporcionan la restauración de la red eléctrica desde eventos de apagón con consideraciones prácticas. Con la implementación de estas funciones, los inversores GFM son capaces de realizar la regulación de la red y, por lo tanto, mejorar la estabilidad y confiabilidad de la red en diversas condiciones de operación.
2. Las diferencias entre los inversores GFM y los inversores GFL tradicionales.
Los inversores GFL están diseñados principalmente para realizar la conversión de potencia, alimentando energía de alta calidad a la red con capacidades de soporte a la red dentro de los límites normales de la red, más allá de los cuales los inversores GFL deben desconectarse. Por el contrario, los inversores GFM no solo son capaces de suministrar energía a la red de distribución, sino que también tienen más funciones de soporte, como proporcionar soporte directo de tensión, frecuencia e inercia a la red de distribución, soporte de operación isleña con transiciones de modo sin interrupción, tanto para operaciones conectadas a la red como isleñas.
3. Analizado con las innovaciones recientes en tecnologías GFM.
La configuración colectiva de arranque en negro ha mejorado la redundancia de los inversores con un bajo costo del sistema al apilar múltiples inversores GFM más pequeños en comparación con la configuración completamente funcional con un solo inversor. Sin embargo, la compartición de carga y la sincronización entre estos inversores GFM paralelos, que se habilitan a través del control por caída, VSG, etc., se han convertido en los principales enfoques para su realización práctica. Después de la construcción de la tensión inicial proporcionada por estos inversores GFM basados en DER o BESS, otras cargas, inversores basados en DER y generadores pueden reconectarse a la microred siguiendo ciertas estrategias de restauración, reanudando la operación normal de la microred a partir de un evento de apagón.
4. Conclusiones y recomendaciones para posibles avances tecnológicos GFM.
Se requieren aún significativos esfuerzos de investigación y desarrollo para construir y expandir las aplicaciones de los inversores GFM en apoyo a la operación de la red de sistemas de energía modernos dominados por DERs con interfaz de inversor. Son necesarias tecnologías más prometedoras para que los inversores GFM contribuyan de manera material a grandes sistemas interconectados (es decir, sistemas de energía a escala continental). Al incorporar una variedad de inversores GFM en grandes redes eléctricas, se podrían afectar la dinámica general del sistema, la estabilidad y los modos de fallo del sistema; por lo tanto, se requiere más investigación sobre funciones avanzadas GFM con técnicas de interconexión (por ejemplo, función de control coordinado y función de arranque en negro) para estos inversores GFM. Además, también se requieren más proyectos piloto de aplicaciones de inversores GFM para validar las capacidades de los inversores GFM, teniendo en cuenta la contingencia de la red y el rendimiento del sistema de extremo a extremo.
Fuente: IEEE Xplore
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