Generation systems based in renewable energy sources have increased their presence over the decades. However, the spreading of this kind of generation systems and electronic converters could mean a negative impact for the electric grid, because the mechanism that processes energy is different from the one found in conventional electricity generation plants. Renewable electricity decreases the regulation capacity of the electric grid. Furthermore, the massive disconnection of renewable power sources due to any disturbance could cause instabilities within the grid and the interruption of the power supply. In this regard, modern electric network codes establish conditions that renewable conversion systems need to fulfill in order to respond and contribute with the electricity grid. Therefore, it is possible for renewable power sources to contribute with the stability of the electric system, instead of mainly producing large amounts of energy. The aim of this research project is the operation of photovoltaic power plants to contribute in the voltage regulation by controlling reactive power in electricity distribution networks. In order to control the photovoltaic generator connected to the electric grid a "Low-Voltage Ride-Through" feature is suggested. In addition, it requires the injection of reactive power, which contributes with the voltage regulation under fault conditions. The design, modeling and analysis of the photovoltaic system connected to the electricity grid is performed using a simulation platform of electromagnetic transients of the type PSCAD/EMTDC.
Los sistemas de generación basados en fuentes renovables de energía han aumentado su presencia de forma acelerada durante las últimas décadas. Sin embargo, la proliferación de plantas de generación basado en energías renovables y convertidores de electrónica de potencia puede ocasionar impactos negativos en la red eléctrica debido básicamente a su mecanismo de procesamiento de la energía, el cual es diferente a las plantas de generación convencional. Es bien conocido que la capacidad de regulación de la red eléctrica decrece conforme se incrementa la presencia de generación renovable. Además, la desconexión masiva de fuentes de generación renovable después de un disturbio puede provocar inestabilidades y suspensión del suministro eléctrico. En este sentido, los códigos de red modernos establecen condiciones para los sistemas de conversión de energía renovables para responder a las condiciones de la red eléctrica y contribuir al soporte de la misma. Por lo tanto, los sistemas de generación renovables pueden contribuir a la estabilidad del sistema eléctrico, en lugar de comportarse como sistemas de generación dedicados únicamente a maximizar la inyección de energía. Este proyecto de investigación se enfoca al estudio de la operación de centrales de generación fotovoltaicas para intervenir en la regulación de voltaje mediante el control de la potencia reactiva en redes eléctricas de distribución. Se propone una estrategia de control para un generador fotovoltaico conectado a la red de distribución incorporando la característica "Low-Voltage Ride-Through" que se contempla en los códigos de red. Además, se incorporan los requerimientos de inyección de potencia reactiva para contribuir a la regulación del voltaje bajo condiciones de falla. El diseño, modelado y análisis del sistema fotovoltaico conectado a la red eléctrica se realiza utilizando una plataforma de simulación de transitorios electromagnéticos del tipo PSCAD/EMTDC.
