Aplicação do FCS-MPC para Despacho Econômico em Microrredes Ilhadas

Abstract

Quando uma microrrede encontra-se desconectada do sistema eletrico principal, suas unidades geradoras devem ser capazes de manter níveis adequados de tensão e frequência para atendimento das cargas locais. Além disso, nessa condição também e necessário coordenar o fornecimento de potência de cada gerador com base em seus respectivos custos operacionais, visando minimizar o custo global de operação da microrrede. Nesse contexto, esse trabalho apresenta uma estratégia de compartilhamento de potência baseado no conceito Droop aplicada a conversores em operação ilhada. A principal inovação do trabalho esta na integração de uma estratégia para o despacho econômico de potência e da técnica Droop para microrredes predominantemente resistivas no controle preditivo baseado em modelo com conjunto de controle finito (FCS-MPC) para o controle dos conversores. Os objetivos são: a) avaliar a redução de custos operacionais da microrrede obtida com a estrategia de despacho econômico em comparação a técnica Droop convencional e, b) observar a resposta dinâmica do sistema durante transitorios de carga e o desacoplamento entre o compartilhamento de potência ativa e reativa. Os resultados comprovando a validade dessa estratégia foram obtidos em ambiente de simulação MATLAB/Simulink, nos quais se verificou uma redução percentual nos custos totais de operação da microrrede de aproximadamente 19% na adoção da estratégia de despacho econômico proposta em comparação à estratégia de controle droop resistivo convencional para as mesmas condições de demanda de carga.