Abstract:
The present study focuses on the stability analysis of the isolated power grid of San Cristóbal, Galápagos, considering the integration of photovoltaic generation and electric vehicles into its three main feeders. To achieve this, the distribution network was modeled in MATLAB and Simulink, with an emphasis on designing an intelligent inverter that contributes to voltage stability, mitigating the negative effects of high penetration of renewable energy and electric mobility.
Power flow simulations were conducted in MATLAB to evaluate various scenarios of photovoltaic penetration (20%, 40%, and 60%) and electric vehicle charging levels. This analysis centered on generating volt-var and volt-watt curves, which establish operational limits for the system and identify strategic points where inverters should deliver reactive power, either inductive or capacitive, thus optimizing the stability of the grid across the different feeders.
Additionally, the volt-var and volt-watt curves were used to assess the grid's performance under conditions of high variability in generation and demand. These curves provide critical information for inverter control, ensuring adequate reactive and active power support according to changes in load and photovoltaic generation.
Keywords: grid stability, photovoltaic generation, electric vehicles, volt-var curves, volt-watt curves.
Description:
El presente estudio se enfoca en el análisis de estabilidad de la red eléctrica aislada de San Cristóbal, Galápagos, ante la integración de generación fotovoltaica y vehículos eléctricos en sus tres alimentadores principales. Para ello, se modeló la red de distribución en MATLAB y Simulink, destacando el diseño de un inversor inteligente que contribuye a la estabilidad de voltaje, mitigando efectos negativos de la alta penetración de energía renovable y movilidad eléctrica.
Mediante simulaciones de flujo de potencia en MATLAB, se evaluaron distintos escenarios de penetración fotovoltaica (20%, 40% y 60%) y niveles de carga de vehículos eléctricos. Este análisis se enfocó en obtener curvas volt-var y volt-watt, las cuales establecen límites operativos del sistema y permiten identificar puntos estratégicos donde los inversores deben entregar potencia reactiva, ya sea inductiva o capacitiva, optimizando así la estabilidad de la red en los diferentes alimentadores.
Adicionalmente, se emplearon las curvas volt-var y volt-watt para evaluar el desempeño de la red bajo condiciones de alta variabilidad de generación y demanda. Estas curvas proporcionan información crítica para el control de los inversores, asegurando un soporte adecuado de potencia reactiva y activa según los cambios en la carga y generación fotovoltaica.
