Contributions for compliance testing of inverterbased resources using hardware in-the-loop
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Manancial - Repositório Digital da UFSM |
Texto Completo: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/30211 |
Resumo: | A geração renovável através de recursos baseados em inversores (RBI), como energia solar fotovoltaica (FV) e energia eólica é a fonte de energia com crescimento mais rápido em todo o mundo. Muitos parques fotovoltaicos e eólicos foram construídos usando inversores com potência de vários megawatts e estão diretamente conectados ao sistema de energia. Esta aplicação exige estudos detalhados do sistema para avaliação do impacto dos RBI operando na rede elétrica, bem como testes de conformidade dos inversores para garantia de seu desempenho e segurança. Atualmente, os testes de conformidade desses equipamentos são feitos com inversores totalmente montados em laboratório certificado. No entanto, existem apenas alguns laboratórios em todo o mundo qualificados para testar estes equipamentos, uma vez que a estrutura para testes de inversores de vários megawatts de potência é grande e cara. Devido a isso, muitos esforços estão sendo feitos para desenvolver testes de conformidade de RBI utilizando hardware-in-the-loop (HIL). Nesta abordagem, os equipamentos HIL estão sendo utilizados para simulação em tempo real de conversores de potência e sistemas de potência, permitindo testar o desempenho das proteções e sistemas de controle em qualquer faixa de potência. Este trabalho apresenta uma contribuição para a classificação de HIL e power hardware-in-the-loop (PHIL), bem como propõe requisitos complementares para testes de conformidade utilizando hardware-in-the-loop (THIL) para obter resultados com nível de confiança semelhantes aos resultados obtidos com testes em escala real realizados em laboratórios de certificação convencionais. |
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Contributions for compliance testing of inverterbased resources using hardware in-the-loopContribuições para testes de conformidade de recursos baseados em inversores utilizando hardware-in-the-loopInverter based resourcesHardware-in-the-loopReal-time simulationRecursos baseados em inversoresSimulação em tempo realCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAA geração renovável através de recursos baseados em inversores (RBI), como energia solar fotovoltaica (FV) e energia eólica é a fonte de energia com crescimento mais rápido em todo o mundo. Muitos parques fotovoltaicos e eólicos foram construídos usando inversores com potência de vários megawatts e estão diretamente conectados ao sistema de energia. Esta aplicação exige estudos detalhados do sistema para avaliação do impacto dos RBI operando na rede elétrica, bem como testes de conformidade dos inversores para garantia de seu desempenho e segurança. Atualmente, os testes de conformidade desses equipamentos são feitos com inversores totalmente montados em laboratório certificado. No entanto, existem apenas alguns laboratórios em todo o mundo qualificados para testar estes equipamentos, uma vez que a estrutura para testes de inversores de vários megawatts de potência é grande e cara. Devido a isso, muitos esforços estão sendo feitos para desenvolver testes de conformidade de RBI utilizando hardware-in-the-loop (HIL). Nesta abordagem, os equipamentos HIL estão sendo utilizados para simulação em tempo real de conversores de potência e sistemas de potência, permitindo testar o desempenho das proteções e sistemas de controle em qualquer faixa de potência. Este trabalho apresenta uma contribuição para a classificação de HIL e power hardware-in-the-loop (PHIL), bem como propõe requisitos complementares para testes de conformidade utilizando hardware-in-the-loop (THIL) para obter resultados com nível de confiança semelhantes aos resultados obtidos com testes em escala real realizados em laboratórios de certificação convencionais.Renewable generation through inverter-based resources (IBR), such as solar photovoltaic (PV) and wind power, is the fastest-growing energy source worldwide. Many utility-scale PV and wind farms have been built using multi-megawatt size inverters, which are directly connected to the bulk power system (BPS). This application demands detailed system studies to evaluate the impact of those IBR operating into the power grid, as well as compliance testing of the inverters for assurance of their security and performance. Nowadays, the compliance testing of those equipment is performed using fully assembled inverters in an accredited laboratory. However, there are only a few laboratories worldwide qualified to test this kind of equipment, since the testing setup for multi-MW size inverters is large and expensive. Due to this, many efforts are being performed to the development of hardware in-the-loop (HIL) for compliance testing of IBR. In this approach, HIL is being used for real-time simulation of power converters and power system, allowing the testing of control and protections performance at any power range. This work presents a contribution in the classification of HIL and power HIL (PHIL) testing, as well as proposes complementary requirements for compliance testing using hardware in-the-loop (THIL) to obtain results with similar confidence with full-power equipment testing in conventional certification laboratories.Universidade Federal de Santa MariaBrasilEngenharia ElétricaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaCentro de TecnologiaMichels, Leandrohttp://lattes.cnpq.br/9232567042677107Pinheiro, HumbertoCarnielutti , Fernanda de MoraisPiardi, Artur BohnenSilva, Sérgio Augusto Oliveira daBortolini, Ricardo Jochann Franceschi2023-09-14T14:54:30Z2023-09-14T14:54:30Z2023-08-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/30211porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2023-09-14T14:54:30Zoai:repositorio.ufsm.br:1/30211Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2023-09-14T14:54:30Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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