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

Nuevo Modelo de Distribución de Corriente Contínua en Baja Tensión en Smart Buildings

En este trabajo se revisan una serie de conceptos, todos ellos relacionados con las microrredes de baja tensión de tipo de en corriente continua. Se exponen varias de las características propias de estas microrredes, diferentes tipos de cargas que alimentarían la microrred y posibles formas de conectar ésta al suministro. Se realiza un estudio de los niveles de potencia demandada más comunes, así como de las pérdidas en la red y las formas de evitar éstas, y cómo se generaría la corriente de la red de continua. Además, se exponen varios casos de estudios ya operativos sobre el modelo de continua

Convertidores de potencia para microrredes y sistemas de generación distribuidos

This paper presents an overview and critical discussion about the utilization of power converters in several microgrid configurations that incorporate non-conventional renewable energy sources and energy storage. The methodology is developed over 69 works published in this research topic. The papers are selected from databases in electrical engineering, e.g., IEEExplore, ScienceDirect, Springer, MDPI, etc. Then, the papers are classified depending on its focus, i.e., power converters in microgrids or power converters in distribution systems. At least, three classifications are proposed and one of them is made over more than 40 papers about power converters used in microgrids and electric distribution systems. Given the wide variety of microgrids and their configurations, the selection of appropriate power converters for every scenario is not trivial; therefore, this work also classifies the converters in their most common application, their advantages and disadvantages, and also point out the study domain, i.e., simulation or physical implementation. One of the main conclusions made from the overview is a gap identified in the study of direct current/ direct current microgrids despite being the simplest configuration among the three analyzed configurations. This is because hybrid and alternate current microgrids are more widely used since they allow taking advantage of the infrastructure of the current electrical systems.Este artículo presenta una visión general y una discusión crítica sobre la utilización de convertidores de potencia en varias configuraciones de microrredes que incorporan fuentes de energía renovable no convencionales y almacenamiento de energía. La metodología se desarrolla sobre 69 trabajos publicados en este tema de investigación. Los documentos se seleccionan de bases de datos en ingeniería eléctrica, p. ej. IEEExplore, ScienceDirect, Springer, MDPI, etc. Luego, los artículos se clasifican según su enfoque, es decir, convertidores de potencia en microrredes o convertidores de potencia en sistemas de distribución. Se proponen al menos tres clasificaciones y una de ellas se realiza sobre más de 40 artículos sobre convertidores de potencia utilizados en microrredes y sistemas de distribución eléctrica. Dada la gran variedad de microrredes y sus configuraciones, la selección de convertidores de potencia apropiados para cada escenario no es trivial; por lo tanto, este trabajo también clasifica a los convertidores en su aplicación más común, sus ventajas y desventajas, y también señala el dominio de estudio, es decir, simulación o implementación física. Una de las principales conclusiones extraídas de la visión general es una brecha identificada en el estudio de las microrredes de corriente continua / corriente continua a pesar de ser la configuración más simple entre las tres configuraciones analizadas. Esto se debe a que las microrredes híbridas y de corriente alterna son las más utilizadas ya que permiten aprovechar la infraestructura de los sistemas eléctricos actuales

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

Evaluación multicriterio para la optimización de redes de energía

Este trabajo propone una herramienta para ayudar en la toma de decisión de la planificación de redes de energía. Se incluye una evaluación multicriterio de los escenarios posibles de planificación considerando distintos criterios y ponderaciones. Para este cometido se usa la herramienta multiobjetivo discreta PROMETHEE y planos GAIA. El conjunto de escenarios se genera considerando incertidumbres que puede presentar el sistema. La simulación de la red eléctrica se lleva a cabo en la herramienta comercial OpenDSS. Para ilustrar la herramienta se ha tomado una red de la IEEE, donde se observan los beneficios del método propuesto. Los resultados obtenidos muestran que el tomar incertidumbres en el proceso de optimización de las redes de potencia, supone un gran aumento en la eficiencia de la red.Ministerio de Economía, Industria y Competitividad de España Proyecto CONFIGURA DPI2016-78338-

Design and Optimisation of Smart Microgrids in Urban Environments to Improve the Integration and Utilisation of Distributed Energy Resources

La presente tesis aborda diferentes aspectos de las microrredes eléctricas con el fin de mejorar su rendimiento y promover su empleo entre los usuarios finales, lo que repercutiría en una mayor expansión de los recursos renovables distribuidos. Para ello, se analizan las posibles tecnologías a emplear en las comunicaciones en los distintos niveles de las microrredes. Se aborda el desafío de la integración de los dispositivos de los usuarios con diferentes características y fabricantes. Se emplea la tecnología blockchain para crear un mercado local de energía. La incorporación de técnicas de control aperiódico consigue reducir el consumo de recursos que se necesitan para la implementación de la tecnología blockchain a nivel de usuario, lo que reduce significativamente los costes de acceso y mantenimiento del sistema. También, mediante el empleo de la tecnología blockchain y sus contratos inteligentes, se consigue desarrollar una estrategia de enrutamiento del flujo de energía para lograr un mayor aprovechamiento de los recursos locales en las microrredes comunitarias

Improving the storage capability of a microgrid with a vehicle-to-grid interface

In the emergent deployment of microgrids, storage systems play an important role providing ancillary services, such as backup power and reactive power support. This concept becomes crucial in the context of microgrids with a high penetration of renewable energy resources, where storage systems may be used to smooth the intermittency and variability of most of them. Plug-in electric vehicles provide an enormous distributed storage capability, which favours the technical and economical exploitation of such systems. This paper presents a comprehensive implementation and control of a bidirectional power converter for Vehicle-to-Grid integration, based on a bidirectional DC/DC converter followed by a full bridge DC/AC converter. The evaluation of the adopted topology and its control is performed through MATLAB/Simulink simulation.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Integration of distributed energy resources in isolated microgrids: the Colombian paradigm

La electrificación de áreas rurales o aisladas, junto con las crecientes preocupaciones ambientales, han promovido la aparición de Recursos Energéticos Distribuidos (DER), y la operación por microrredes aisladas. Sin embargo, la integración de dichos recursos trae consigo problemas técnicos relacionados con la confiabilidad y la continuidad del suministro de electricidad. De hecho, la variabilidad e incertidumbre del recurso primario de las fuentes de generación renovables y la poca inercia de las microrredes aisladas son desafíos que se enfrentan en la operación de estos sistemas de distribución. Una forma de responder a estos desafíos es brindando servicios complementarios a través de todos los recursos inmersos en el funcionamiento del sistema (activos de generación, participación de la demanda y sistemas de almacenamiento). Este artículo muestra una revisión de los desafíos y beneficios potenciales de la Integración de DER, en la operación del sistema de distribución reportados en la literatura, junto con algunas estrategias comunes para mitigar la vulnerabilidad de la introducción de estas tecnologías en microrredes. Asimismo, realiza una evaluación del estado actual de cada recurso en Colombia; finalmente, se describen algunas estrategias para aumentar del impacto de los beneficios de la Integración de DER y la superación de algunos desafíos planteados en la operación por microredes en Colombia. Para ello, se considera a las regiones aisladas de Colombia como un laboratorio natural, donde sería posible analizar los efectos de la Integración de DER, así como los requisitos para la operación por parte de las unidades de producción locales.The electrification of rural or isolated areas coupled with increasing environmental concerns have promoted the emergence of Distributed Energy Resources (DER) and the operation by isolated microgrids. However, the integration of such resources involves technical issues related to the reliability and continuity of the electricity supply. Indeed, the uncertainty of renewable generation sources and the reduced inertia of isolated microgrids are challenges for the operation of these distribution systems. One way to address them is by providing ancillary services through all the resources involved in the system’s operation (generation assets, demand share, and storage systems). Accordingly, this paper first presents a literature review of the challenges and potential benefits of integrating DERs into the operation of a distribution system. It also includes some common strategies to mitigate the vulnerability of the introduction of these technologies in microgrids. Afterwards, the current state of each type of resource in Colombia is assessed. Finally, some basic strategies that enhance the benefits of DER integration are outlined along with the overcoming of challenges of microgrid operation in said country. To that end, we consider isolated Colombian regions to be natural laboratories where the effects of DER integration and the requirements for the operation by local production units can be analyzed

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

Integración de los recursos energéticos distribuidos en microrredes aisladas: paradigma colombiano

The electrification of rural or isolated areas coupled with increasing environmental concerns have promoted the emergence of Distributed Energy Resources (DER) and the operation by isolated microgrids. However, the integration of such resources involves technical issues related to the reliability and continuity of the electricity supply. Indeed, the uncertainty of renewable generation sources and the reduced inertia of isolated microgrids are challenges for the operation of these distribution systems. One way to address them is by providing ancillary services through all the resources involved in the system’s operation (generation assets, demand share, and storage systems). Accordingly, this paper first presents a literature review of the challenges and potential benefits of integrating DERs into the operation of a distribution system. It also includes some common strategies to mitigate the vulnerability of the introduction of these technologies in microgrids. Afterwards, the current state of each type of resource in Colombia is assessed. Finally, some basic strategies that enhance the benefits of DER integration are outlined along with the overcoming of challenges of microgrid operation in said country. To that end, we consider isolated Colombian regions to be natural laboratories where the effects of DER integration and the requirements for the operation by local production units can be analyzed.La electrificación de áreas rurales o aisladas, junto con las crecientes preocupaciones ambientales, han promovido la aparición de Recursos Energéticos Distribuidos (DER), y la operación por microrredes aisladas. Sin embargo, la integración de dichos recursos trae consigo problemas técnicos relacionados con la confiabilidad y la continuidad del suministro de electricidad. De hecho, la variabilidad e incertidumbre del recurso primario de las fuentes de generación renovables y la poca inercia de las microrredes aisladas son desafíos que se enfrentan en la operación de estos sistemas de distribución. Una forma de responder a estos desafíos es brindando servicios complementarios a través de todos los recursos inmersos en el funcionamiento del sistema (activos de generación, participación de la demanda y sistemas de almacenamiento). Este artículo muestra una revisión de los desafíos y beneficios potenciales de la Integración de DER, en la operación del sistema de distribución reportados en la literatura, junto con algunas estrategias comunes para mitigar la vulnerabilidad de la introducción de estas tecnologías en microrredes. Asimismo, realiza una evaluación del estado actual de cada recurso en Colombia; finalmente, se describen algunas estrategias para aumentar del impacto de los beneficios de la Integración de DER y la superación de algunos desafíos planteados en la operación por microredes en Colombia. Para ello, se considera a las regiones aisladas de Colombia como un laboratorio natural, donde sería posible analizar los efectos de la Integración de DER, así como los requisitos para la operación por parte de las unidades de producción locales