Design and simulation of a voltage regulation control system in a distributed computing platform

Abstract

El presente trabajo de Fin de Grado en primer lugar presenta las bases del control secundario de frecuencia par microrredes en modo aislado (desarrollado en la Universidad de Illinois), para finamente llegar al desarrollo de un algoritmo para el control del flujo de potencia basado en un sistema de toma de decisiones distribuido. La implementación de estos algoritmos se ha llevado a cabo empleando el lenguaje de programación C++ y mediante un código orientado a objetos que hace posible la comunicación entre los diferentes elementos de la red. El sistema de control que se propone tiene como objetivo ajustar los puntos de salida de los generadores para obtener los “sert points”, de manera que se elimine el error de frecuencia consecuencia de pequeñas perturbaciones en la carga. Estos “set points ” se eligen de manera que cuando se aplican al sistema, este es estable alrededor de estos puntos de operación y el valor de frecuencia es igual a un valor de referencia. Una vez concluido el desarrollo del algoritmo,con el fin de evaluar el rendimiento y eficacia de dicho algoritmo se empleará un banco de pruebas que diseñado para proveer un entorno de alta fiabilidad en tiempo real, para la evaluación de arquitecturas de control. Finalmente a modo de conclusión se presenta una reflexión comparando los sistemas de control centralizados frente a los distribuidos.

The present End of Degree work firstly presents the bases of the secondary frequency control for microgrids in isolated mode (developed at the University of Illinois), to finally arrive at the development of an algorithm for power flow control based on a distributed decision making system. The implementation of these algorithms has been carried out using the C++ programming language and by means of an object oriented code that makes possible the communication between the different elements of the network. The proposed control system aims to adjust the output points of the generators to obtain the "sert points", so that the frequency error resulting from small disturbances in the load is eliminated. These "set points" are chosen so that when they are applied to the system, it is stable around these operating points and the frequency value is equal to a reference value. Once the development of the algorithm has been completed, a test bench designed to provide a highly reliable environment in real time will be used to evaluate the control architectures in order to assess the performance and efficiency of the algorithm. Finally, as a conclusion, a reflection is presented comparing the centralized control systems with the distributed ones.