BESS for frequency control in systems with high penetration of wind energy

Abstract

The wind power penetration into the system, as other intermittent energy sources, have impacts in grid frequency performance that lead to increase system reserve and to reduce the power extraction in the wind turbines. In this document, an integration analysis of the Battery Energy Storage System (BESS) is presented with its dynamics characteristics, This in order to identify the optimal size of an aggregated system in order to support frequency regulation. Once the large potential for the provision of frequency control services is identified, in this document the batteries are used to increase the frequency performance of the grid. The primary frequency control presented takes into account the dynamic response of the integrated system with wind turbines and BESS, while the LFC have a robust performance due to system inertia uncertainties.

La integración de la energía eólica en la red, como otras fuentes de energía intermitentes, tiene un impacto en el desempeño del control de frecuencia del sistema que conduce al aumento en la reserva del sistema y la reducción de la extracción de energía en las turbinas eólicas. En este documento se analiza el gran potencial de los Sistemas de Almacenamiento Energético con Baterías (BESS) para la provisión de servicios de control de frecuencia, y se presenta un desarrollo metodológico para el dimensionamiento óptimo. El análisis presentado toma en cuenta la respuesta dinámica del sistema integrado con aerogeneradores y BESS, y los beneficios sociales que se pueden obtener en los mercados de electricidad mediante la implementación de estos sistemas.