Protección contra sobretensiones por descargas atmosféricas a tierra mediante

Las redes de distribuci on (de media tensi on), encargadas de distribuir la energ a el ectrica desde la red de transporte hasta el usuario nal, est an sujetas a perturbaciones que pueden afectar a la calidad de la energ a el ectrica suministrada. Cuando los equipos y la aparamenta de estas redes son afectados por sobretensiones provocadas por descargas atmosf ericas, pueden producirse da~nos que afectan a todo el sistema de distribuci on y por lo tanto a los usuarios nales. Por esta raz on, la aparamenta y los equipos de las redes de distribuci on suelen protegerse con descargadores de sobretensi on o pararrayos. Sin embargo, los niveles de sobretensi on producidos por los rayos en redes a ereas son extremadamente elevados por lo que se producen faltas en los aisladores que son despejadas, en el mejor de los casos, por los elementos de protecci on. Como consecuencia, los usuarios nales pueden verse afectados viendo huecos de tensi on, una calidad de onda afectada o interrupciones del servicio.En los ultimos a~nos, con el incremento del n umero de cargas sensibles conectadas al sistema el ectrico, las p erdidas econ omicas por las sobretensiones producidas por rayos pueden ser importantes por lo que cada vez es m as com un proteger, adem as de los equipos conectados, los aisladores de la red. De esta forma, por un lado es posible evitar que un rayo afecte a la calidad de suministro de los clientes y por otro, los aislamientos de la red se ven menos deteriorados obteniendo en un bene cio econ omico. En este proyecto se ha implementado una metodolog a para realizar una previsi on del n umero de contorneos producidos por las descargas atmosf ericas en las proximidades de las redes de distribuci on. Posteriormente, se ha desarrollado, mediante algoritmos gen eticos, un m etodo para la optimizaci on del n umero y ubicaci on de los pararrayos teniendo en cuenta las perturbaciones producidas por rayos indirectos. La optimizaci on se realiza a partir de la valoraci on econ omica de los bene cios de instalar pararrayos (valorados a partir de la disminuci on de la energ a no suministrada y del coste de la inversi on) de manera que a partir de un conjunto de posibles soluciones generadas de forma aleatoria, mediante un proceso iterativo, se generan nuevas soluciones con caracter sticas similares (n umero de pararrayos y ubicaci on) a las mejores soluciones de la iteraci on anterior. De esta forma, en cada iteraci on se tiene un escenario mejor adaptado a la funci on objetivo. Finalmente, la metodolog a desarrollada se ha simulado a una red de distribuci on

Microrred de laboratorio para la emulación de recursos energéticos distribuidos

A continuación se describe el desarrollo de una microrred de laboratorio que permite desarrollar una gran variedad de experimentos relacionados con la integración de recursos energéticos distribuidos en la red eléctrica. Su estructura se basa en la interconexión de tres sistemas de emulación programables, los cuales se pueden configurar de forma que actúen como elementos de generación, almacenamiento o cargas. Esta configuración permite realizar un gran número de experimentos simplemente modificando la programación del sistema, siendo una herramienta muy útil durante el desarrollo de nuevas soluciones.Postprint (published version

Modelado de la demanda de carga lenta y rápida de vehículos eléctricos para el estudio de impacto en la red de distribución

El presente proyecto se ha desarrollado para proponer una metodología de modelización de la demanda de carga lenta y rápida de vehículos eléctricos para el estudio de impacto en la red de distribución. El capítulo 1 es la memoria del análisis del estado del arte de esta temática. En el capítulo 2 se desarrolla el modelo para carga lenta, en el capítulo 3 se añade la carga rápida y en el capítulo 4 se aplica a un caso de estudio. En los últimos años el desarrollo de los vehículos eléctricos se ha acelerado considerablemente hasta la llegada al gran público de modelos con prestaciones parecidas a las actuales en vehículos de combustión interna. La carga de vehículos eléctricos, cuando quieran recuperar la energía, representa un reto para la red eléctrica en todos los niveles, por lo que la carga de los VE debe enmarcarse dentro de un contexto global. Dado que es probable que la movilidad de los próximos años sea en vehículo eléctrico, existe la necesidad de realizar diversos estudios de todos los aspectos a los que afectará para facilitar su implantación. El presente estudio se focaliza en la modelización del consumo eléctrico durante el proceso de carga. La modelización de esta nueva demanda eléctrica es necesaria para evaluar la capacidad que tienen la redes eléctricas de asimilar esta nueva carga. La modelización de la demanda depende de dos factores: las características de los vehículos eléctricos y la movilidad de los usuarios. Las características de los vehículos que afectarán a la red eléctrica son, principalmente, la batería, el consumo energético y el tipo de vehículo. En cuanto a la movilidad, el tipo de usuario, la distancia recorrida y el instante en el que se producen los desplazamientos determinarán la demanda eléctrica. La relación entre estas variables es la que determina las necesidades de carga de los usuarios. Seguidamente se deben considerar variables relativas a la infraestructura que posibilita la carga de los vehículos para así satisfacer la demanda, ya que ésta debe facilitar la energía y potencia para la carga de las baterías. Estos procesos de carga pueden ser denominados carga lenta, que utiliza una infraestructura doméstica, y carga rápida, que requiere una infraestructura más compleja similar a las gasolineras actuales, por lo que no podrá instalarse a nivel doméstico. Una vez modelizada esta nueva demanda, debe asociarse con la demanda eléctrica convencional de la zona de estudio, ya que ambas se solicitarán en la misma red. En esta interactuación podría suceder que, en determinadas condiciones, coincidan ambas puntas de demanda, que podrían impactar en la operación de la red en aspectos de calidad de suministro. De esta manera, se pueden evaluar las consecuencias de la carga de vehículos eléctricos en la red, y así proponer soluciones que reduzcan los posibles impactos

Desenvolupament de models de FACTS per a parcs eòlics en PSS/E

En la última dècada les energies renovables, especialment la eòlica, han experimentat un fort creixement fins a arribar a un percentatge significatiu de la generació en les xarxes elèctriques. Sense poder seguir considerant-les minoritàries, els operadors dels sistemes elèctrics es veuen obligats a canviar la normativa per a que aquestes fonts d'energia donin suport a la regulació i estabilitat de la xarxa oferint serveis auxiliars com fan les centrals de generació elèctrica convencionals. Les solucions tècniques passen per millorar el disseny dels propis generadors per a que les futures instal•lacions compleixin les noves especificacions i incorporar als productors elèctrics ja existents sistemes auxiliars per adaptar-se als requeriments establerts recentment. En aquests últims casos, els FACTS es presenten com a dispositius capaços de front a aquesta demanda. Una de les implicacions directes d'aquesta innovació és la necessitat d'incorporar els FACTS i el seu impacte en el sistema com a nous elements en els estudis de planificació de xarxes elèctriques. Per tant cal desenvolupar les eines per implementar el seu comportament dins l'entorn de software en que es realitzen aquestes tasques. En aquest projecte dóna resposta a aquesta necessitat. Han estat modelats els FACTS del tipus STATCOM i SVC, a partir de les seves equacions s'han dissenyat algoritmes de control lineal que permeten la regulació de voltatge i el seguiment del grid code P.O. 12.3. Finalment s'ha transcrit el model i el seu control a llenguatge de programació Fortran per implementar-lo com a model dinàmic del programa de simulació de xarxes elèctriques PSS/E. Per a comprovar el seu correcte funcionament, s'han realitzat diverses simulacions d'una xarxa de proves amb els models de FACTS incorporats i els resultats han estat positius

Sistema de gestión de energía para microrredes basado en control predictivo

En este artículo se presenta un sistema de gestión de energía para microrredes a partir de un control Predictivo basado en Modelos (MPC), el cual tiene como tarea la optimización de las operaciones de una microrred, al tiempo que cumple una serie de restricciones de funcionamiento. Para ello, el problema ha sido formulado empleando Programación Lineal Entera-Mixta (MILP), la cual ha sido resuelta de manera eficiente. Se han estudiado diferentes escenarios, comparando el MPC con una estrategia fija y se han calculado costes de funcionamiento e inversión, mostrando finalmente los resultados.Los autores quieren agradecer a la Universitat Jaume I y a la Generalitat Valenciana el apoyo recibido y materializado en los proyectos P11B2013-34 y GV/2014/117 respectivamente

Análisis de la influencia de recurso y demanda Pág. 3 en el diseño de electrificación rural aplicado a Nicaragua

Una buena alternativa para satisfacer el acceso a la electricidad en comunidades aisladas y de difícil acceso son los sistemas autónomos y descentralizados basados en energías renovables. Estos proyectos suministran la energía a los usuarios a través de microrredes y sistemas individuales y la mejor combinación depende de las características concretas de la comunidad a electrificar. Las fuentes de energía más habitualmente utilizadas para esta finalidad están basadas en la energía solar y la energía eólica. Este proyecto se centrará en la implementación de sistemas híbridos formados por generación tanto solar como eólica; concretamente se analizarán los costes de electrificación de ambas tecnologías en función de las características de la comunidad y del recurso energético disponible. Este estudio se ha llevado a cabo en tres comunidades de Nicaragua, en las que se han recogido datos in-situ sobre el recurso disponible y la demanda energética de la comunidad. Además se ha realizado un estudio de la influencia de los distintos factores (parámetros de entrada) en el diseño del proyecto de electrificación, tales como el recurso natural disponible, la localización y demanda de los puntos de consumo o los equipos de generación y distribución disponibles. Se propondrá diferentes alternativas de diseño de proyecto de electrificación

Modelling and Analysis of hybrid microgrids using PSCAD/EMTDC

El principal objetivo del presente trabajo es la realización de una simulación completa de una microrred utilizando el programa profesional PSCAD/EMTDC. Para poder completar esta tarea, primeramente es necesario modelar correctamente las distintas partes de la microrred. Teniendo esto en cuenta, una microrred real es seleccionada como referencia para el modelado y la simulación de la microrred de la que trata el presente trabajo. Tras esto, una vez que las diferentes partes de la microrred están operativas, se procede a la simulación de diferentes casos de estudio, los cuales van desde simulación bajo condiciones de funcionamiento aislado, hasta condiciones de falta, pasando por el funcionamiento conectado a la red y bajo condiciones de emergencia. Se ha llevado a cabo algunas simplificaciones del sistema debido a la falta de información y a la ausencia de esquemas eléctricos. Por lo tanto, una vez que la red ha sido modelada y simulada, los resultados son analizados y las conclusiones realizadas. Como apéndices se presentan, un presupuesto y una guía de usuario con el fin de ayudar a la comprensión de cuál es el procedimiento en las simulaciones de sistemas de potencia con el software empleado

Sistema de gestión energético óptimo para edificios inteligentes con sistemas de generación renovable integrados

Como solución para los nuevos edificios que desean adquirir la etiqueta de “edificios inteligentes” proponemos un software de gestión energética optima. Se trata de un sistema centralizado capaz de gestionar elementos de generación (por ejemplo, unidades de generación renovables integradas en el edificio), un sistema de almacenamiento y los distintos tipos de demanda que puede generar dicho edificio. Con el objetivo de un control energético total, el sistema consta de tres niveles distintos de gestión y a su vez, con tres modos de funcionamiento diferentes. Para demostrar el funcionamiento de esta herramienta se incluyen los resultados sobre un escenario emulado que consta de una pequeña generación solar, de tres niveles distintos de demanda propia y la demanda de un vehículo eléctrico que a su vez podrá servir de almacenaje energético mientras este permanezca aparcado.Peer ReviewedPostprint (author’s final draft

Methodology for the Selection and Sizing of an Isolated MicroGrid Based on Economic Criteria

The present work proposes a methodology for the selection and sizing of rural microgrids in small communities improving the traditional solution of the generator group with the incorporation of renewable energies. The methodology includes four stages, the data collection, the definition of the system, the optimization and the selection of the best option. The HOMER Pro software is used to perform economic optimization. Finally, the rural school of Santa Bárbara in the Puertas del Sol area in the department of San Martín of the Province of San Luis, Argentina, is presented as a case study.Fil: Catuogno, Guillermo Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Luis; ArgentinaFil: Torres, Luis. Universidad Nacional de San Luis; ArgentinaFil: Proietti, Luciana. NGO 500RPM; ArgentinaFil: Garcia, Guillermo. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; Argentin

Evaluación de un modelo de optimización no lineal para el despacho económico de microrredes aisladas

The present research work shows the optimal energy management of an isolated microgrid based on non-conventional renewable energy sources. For which an economic dispatch problem is proposed that seeks to supply the electrical demand at the lowest possible operating cost, based on a mixed integer nonlinear optimization problem. The nonlinearity of the algorithm is presented by including the characteristic equation of the real operation of the generating set in the optimization model. The input data to the economic office such as solar radiation and wind speed were obtained from the NASA platform located on Santa Cruz Island, Galapagos province, Ecuador. In addition, the electricity demand data was obtained from real measurements of the sector. The economic dispatch problem has been determined for 12, 24 and 168 hours respectively, obtaining a proportional energy distribution for each case of 50.40% supplied by the photovoltaic generator, 23.92% by the diesel generator, 17.14% by the battery bank and 5.53% by the wind generator, so the demand was supplied in its entirety, meeting the objective that the generating set does not present intermittencies and obtaining the lowest operating cost of the system.El presente trabajo de investigación muestra la gestión óptima de la energía de una microrred aislada basada en fuentes de energía renovable no convencional. Para lo cual se plantea un problema de despacho económico que busca abastecer la demanda eléctrica al menor costo de operación posible, a partir de un problema de optimización no lineal entero mixto. La no linealidad del algoritmo se presenta al incluir la ecuación característica del funcionamiento real del grupo electrógeno en el modelo de optimización. Los datos de entrada al despacho económico como radiación solar y velocidad del viento fueron obtenidos de la plataforma de la NASA situada sobre la isla Santa Cruz, provincia de Galápagos, Ecuador. Además, los datos de la demanda eléctrica fueron obtenidos de mediciones reales del sector. El problema de despacho económico se ha resultado para 12, 24 y 168 horas respectivamente, obteniendo una distribución energética proporcional para cada caso del 50.40 % suministrada por el generador fotovoltaico, 23.92 % por el generador diésel, 17.14 % por el banco de baterías y 5.53 % por el generador eólico, por lo que la demanda fue abastecida en su totalidad cumpliendo con el objetivo de que el grupo electrógeno no presente intermitencias y obteniendo el menor costo de operación del sistema