Estimación del Tamaño de la Perturbación en una Microrred durante Eventos de Frecuencia usando Analítica de Datos Multivariantes

• Mejía, César ^[1] ; Rocha, Alex ^[1] ; Cepeda, Jaime ^[1]
  1. [1] Escuela Politécnica Nacional

     Escuela Politécnica Nacional

     Quito, Ecuador

     
• Localización: Revista Politécnica, ISSN-e 2477-8990, Vol. 55, Nº. 1, 2025 (Ejemplar dedicado a: Revista Politécnica), págs. 17-28
• Idioma: español
• DOI: 10.33333/rp.vol55n1.02
• Títulos paralelos:
  • Estimating the Size of the Disturbance in Frequency Events using Multivariate Data Analytics
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• Resumen
  • español

    Las microrredes, definidas como conjuntos de cargas interconectadas y recursos energéticos distribuidos, operan dentro de límites eléctricos claramente definidos y pueden funcionar de manera conectada o aislada respecto a la red principal. Estos sistemas enfrentan desafíos críticos de estabilidad de frecuencia, especialmente tras perturbaciones significativas como la pérdida de generación eléctrica, lo que es particularmente problemático en microrredes aisladas o sin un Esquema de Alivio de Carga (EAC) eficaz. Este trabajo presenta una novedosa metodología para estimar el tamaño de las perturbaciones durante eventos de frecuencia, la cual se integra en un EAC adaptativo. La metodología se aplica en la microrred de Galápagos Santa Cruz – Baltra, utilizando modelos de regresión lineal múltiple. Además, se complementa con un análisis de contingencias basado en simulaciones de Monte Carlo, obteniendo datos críticos como la frecuencia mínima ( ), la tasa de cambio de frecuencia ( ), el voltaje de establecimiento ( ) y la frecuencia de establecimiento ( ). La evaluación realizada en siete escenarios diferentes demuestra la alta efectividad de la regresión lineal múltiple para predecir el tamaño de las perturbaciones, lo que subraya su potencial para mejorar la estabilidad y confiabilidad de microrredes.

  • English

    Microgrids, defined as interconnected loads and distributed energy resources operating within clearly defined electrical boundaries, can function either connected to or isolated from the main grid. These systems face critical challenges related to frequency stability, especially following significant disturbances such as the loss of electrical generation, which is particularly problematic in isolated microgrids or those lacking an effective Load Shedding Scheme (LSS). This work presents an innovative methodology for estimating the size of disturbances during frequency events, which is integrated into an adaptive LSS. The methodology is applied to the Galápagos Santa Cruz – Baltra microgrid, using multiple linear regression models. Additionally, it is complemented by a contingency analysis based on Monte Carlo simulations, obtaining critical data such as minimum frequency (Nadir), rate of change of frequency (RoCoF), settling voltage (Vend), and settling frequency (fend). The evaluation conducted across seven different scenarios demonstrates the high effectiveness of multiple linear regression in predicting the size of disturbances, that highlights its potential to enhance the stability and reliability of microgrids.

     

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