Control de microrredes eléctricas de potencia: un enfoque hamiltoniano

Abstract

[EN] In this paper the control problem of Power Microgrids is approached from the Passivity based Control perspective. The structure of a basic inner control scheme is proposed which guarantees that the variables associated to the power converters converge to prescribed values provided by a second control loop whose is in charge of a proper power sharing. Actually, three different alternatives for this second control scheme are presented. The presented results compose a compilation of previously reported contributions obtained under the passivity approach and they exploit at a fundamental level the fact that the model of the Microgrid under study exhibits a Port-controlled Hamiltonian system structure. In constrast with results frequently found in the literature, a formal (mathematical) proof for the stability properties of the presented schemes is provided. In addition, it is shown that the structure of the contributions holds with the requirements imposed in order to obtain an atractive practical implementation.

[ES] En este trabajo se aborda el problema de control de Microrredes de potencia desde la perspectiva del Control Basado en Pasividad. Se presenta un esquema de control interno básico por medio del cual se garantiza que las variables asociadas a los convertidores de potencia tienden a valores de referencia pre-establecidos por un segundo esquema de control, el cual es responsable de un despacho de potencia adecuado. De manera especí­fica, se presentan tres alternativas de diseño para este segundo tipo de control. Los resultados presentados son una compilación de propuestas hechas bajo el enfoque de pasividad y explotan la propiedad fundamental de que las redes estudiadas exhiben una estructura de sistema Hamiltoniano Controlado por Puerto. En contraste con resultados frecuentemente utilizados en la literatura, para las contribuciones presentadas se incluye la prueba formal (matemática) de sus propiedades de estabilidad. Adicionalmente, se muestra como la estructura de los esquemas propuestos satisfacen todos los requisitos impuestos para obtener una implementación práctica atractiva.