Controle coordenado de emergência de múltiplos VSC‐HVDC para melhorar a frequência transitória e a frequência de estado estacionário do sistema de energia

Resumo Com a penetração de uma alta proporção de recursos energéticos conectados por eletrônica de potência, a questão da estabilidade de frequência nos sistemas de energia está se tornando cada vez mais proeminente. Este artigo propõe uma estratégia de controle coordenado de múltiplas transmissões de corrente contínua de alto vôltagem baseadas em conversores de fonte de tensão (VSC‐HVDC) para melhorar simultaneamente a frequência transitória e a frequência de estado estacionário após uma perturbação severa. Primeiramente, um modelo modificado de resposta de frequência média do sistema (MASFR) é construído com limitação de potência de reserva, que leva em conta as respostas de frequência de diferentes tipos de geradores (térmicos, hidrelétricos e novos recursos energéticos). Em segundo lugar, de acordo com os requisitos de estabilidade de frequência, as restrições correspondentes, que consideram a capacidade de sobrecarga do VSC‐HVDC, a capacidade de transmissão de CA e a frequência das redes de CA em ambos os lados do VSC‐HVDC, são formuladas. Em terceiro lugar, para o controle da frequência transitória, o modelo de controle de otimização coordenada de múltiplos VSC‐HVDC é estabelecido, que visa minimizar a energia de controle considerando o limite da frequência transitória. Para o controle da frequência de estado estacionário, o modelo de controle de otimização coordenada é formulado, que visa minimizar o custo de controle enquanto considera o limite da frequência de estado estacionário. Os dois esquemas de controle alcançam uma comutação suave e sem interrupções. Finalmente, a correção e a eficácia da estratégia de controle proposta são verificadas no sistema melhorado de 39 barramentos da IEEE.