Una propuesta de integración de arquitecturas de generación descentralizada en ambientes de micro-redes

DOI: https://doi.org/10.31908/19098367.3544
Palabras clave: Fuentes no convencionales de energía renovable, generación distribuida, micro-red, pérdidas de energía, perfi l de tensión

Resumen

En este artículo se presenta una propuesta de integración de arquitecturas de generación descentralizada en ambientes de micro-redes que incluye el aporte de fuentes de energía renovable, tanto para zonas del Sistema Interconectado Nacional, como para Zonas No Interconectadas. Se consideran algunos aspectos del Sistema Eléctrico Colombiano, el potencial de fuentes renovables de energía por regiones y la evaluación de la calidad de la energía en una micro-red de prueba. Se efectuaron simulaciones de fl ujo de carga en donde se comprobó uno de los principales aportes de las micro-redes en términos de reducción de pérdidas de potencia y mejoramiento de los perfi les de tensión.

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Biografía del autor

Juan David Mina Casaran, Universidad del Valle

Es ingeniero electricista y Magíster en Ingeniería Eléctrica de la Universidad del Valle, Colombia, en los años 2013 y 2016 respectivamente. Ejerce profesionalmente en la Universidad del Valle como docente hora cátedra del Grupo de Investigación en Alta Tensión GRALTA desde febrero de 2017 hasta la actualidad, y es estudiante de doctorado en ingeniería con énfasis en eléctrica de la misma Universidad. Entre sus campos de interés se destacan los sistemas eléctricos de potencia y los sistemas de generación distribuida.

Eduardo Francisco Caicedo Bravo, Universidad del Valle

Es ingeniero electricista graduado de la Facultad de Ingeniería de la Universidad del Valle, Colombia, en 1985. Realizó estudios de postgrado en la Universidad Politécnica de Madrid, obteniendo el título de Doctor en Informática Industrial en 1996. A la fecha se desempeña como Profesor Titular en la Facultad de Ingeniería de la Universidad del Valle y director del Grupo de Investigación en Percepción y Sistemas Inteligentes (PSI). Sus áreas de interés son: Instrumentación electrónica, sistemas inteligentes, inteligencia computacional y robótica.

Carlos Arturo Lozano Moncada, Universidad del Valle

Es ingeniero electricista graduado de la Facultad de Ingeniería de la Universidad del Valle, Colombia, en 1992. Estudió su postgrado en la Universidad de Strathcly de Glasgow, obteniendo su título de Doctor en Ingeniería Eléctrica en el año 2002. A la fecha se desempeña como Decano de la Facultad de Ingeniería y Profesor Asociado de la Universidad del Valle. Sus áreas de interés son: sistemas eléctricos de potencia, comercialización de energía, técnicas y herramientas de modelamiento en ingeniería eléctrica.

Citas

S. Gheorghe, “Smart Grid , Integration of Renewable Sources and Improvement of Power Quality,” pp. 641–645, 2017.

R. Bayindir, S. Demirbas, E. Irmak, U. Cetinkaya, A. Ova, and M. Yesil, “Effects of Renewable Energy Sources on the Power System.”

IEA-ETSAP and IRENA, Renewable Energy Integration in Power Grids, no. December. 2015.

S. Heo, W. K. Park, and I. Lee, “Microgrid design with renewable energy sources and storage based on power conditioning system for autonomous island operation,” in Proceedings of the IEEE International Conference on Industrial Technology, 2017, pp. 147–152.

V. Astapov and S. Trashchenkov, “Design and reliability evaluation of standalone Mmicrogrid,” in Proceedings of the 18th International Scientific Conference on Electric Power Engineering, EPE 2017, 2017, p. in press.

M. Hijjo, F. Felgner, and G. Frey, “PV-Battery-Diesel Microgrid Design for Buildings Subject to Severe Power Outages,” pp. 280–285, 2017.

J. Shin, J. H. Lee, and M. J. Realff, “Operational planning and optimal sizing of microgrid considering multi-scale wind uncertainty,” Appl. Energy, vol. 195, pp. 616–633, 2017.

M. H. F. Ahamed, U. D. S. D. Dissanayake, H. M. P. De Silva, H. R. C. G. P. Kumara, and N. W. A. Lidula, “Designing and simulation of a DC microgrid in PSCAD,” in 2016 IEEE International Conference on Power System Technology, POWERCON 2016, 2016, pp. 1–6.

H. A. Gabbar and A. A. Abdelsalam, “Microgrid energy management in grid-connected and islanding modes based on SVC,” Energy Convers. Manag., vol. 86, pp.964–972, 2014.

H. Li and E. Power, “National Grid Microgrid Feasibility Evaluation: Case Study of a Rural Distribution Feeder,” pp. 1–5, 2014.

T. Foley, K. Thornton, R. Hinrichs-rahlwes, S. Sawyer, M. Sander, R. Taylor, S. Teske, H. Lehmann, M. Alers, and D. Hales, Renewables 2015 global status report. 2015.

Z. Xue-song, “Research on Smartgrid Technology,” in International Conference on Computer Application and System Modeling (ICCASM), 2010, no. Iccasm, pp.599–603.

J. D. Mina, “Modelado y Simulación de Una Microgrid Con Base el el Potencial de Fuernes Renovables No Convencionales de Energía en Colombia,” Universidad del Valle, 2016.

R. Lasseter and P. Paigi, “Microgrid: A Conceptual Solution,” in Power Electronics Specialists Conference, 2004. PESC 04. 2004 IEEE 35th Annual, 2004, no. June, pp.4285–4290.

Expertos en Mercados XM, “Informes Mensuales de Análisis del Mercado.” [Online]. Available: http://www.xm.com.co/Pages/Informes.aspx. [Accessed: 15-Feb-2015].

Unidad de Planeación Minero Energética UPME, “Informe Mensual de Variables de Generación y del Mercado Eléctrico Colombiano.” Bogotá, Colombia, pp. 1–15, 2016.

Unidad de Planeación Minero Energética UPME, “Informe Mensual de Variables de Generación y del Mercado Eléctrico Colombiano.” Bogotá, Colombia, pp. 1–7, 2013.

Unidad de Planeación Minero Energética UPME, “Informe Mensual de Variables de Generación y del Mercado Eléctrico Colombiano.” Bogotá, Colombia, pp. 1–16, 2014.

Unidad de Planeación Minero Energética - UPME, “Informe Mensual de Variables de Generación y del Mercado Eléctrico Colombiano – Enero de 2015.” Bogotá, Colombia, pp. 1–16, 2015.

J. Lee, D.-K. Jung, Y. Kim, Y.-W. Lee, and Y.-M. Kim, “Smart Grid solutions, services, and business models focused on Telco,” 2010 IEEE/IFIP Netw. Oper. Manag. Symp. Work., pp. 323–326, 2010.

Department of Energy DOE, Summary Report: 2012 DOE Microgrid Workshop. Chicago, USA, 2012.

W. Yang, A. Xin, and G. Yang, “Microgrid’s Operation-Management Containing Distributed Generation System,” in 2011 4th International Conference on Electric Utility Deregulation and Restructuring and Power Technologies (DRPT), 2011, pp. 703–707.

A. G. Tsikalakis, S. Member, N. D. Hatziargyriou, S. Member, and A. Microgrids, “Centralized Control for Optimizing Microgrids Operation,” vol. 23, no. 1, pp. 241–248, 2008.

I. Patrao, E. Figueres, G. Garcerá, and R. González-medina, “Microgrid Architectures For Low Voltage Distributed Generation,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 43, pp. 415–424, 2015.

R. Palma-Behnke, C. Benavides, F. Lanas, B. Severino, L. Reyes, J. Llanos, and D. Saez, “A microgrid energy management system based on the rolling horizon strategy,” IEEE Trans. Smart Grid, vol. 4, no. 2, pp. 996–1006, 2013.

M. A. Izumida, “Design and Implementation of a Feasible Microgrid Model in Brazil,” 2015, pp. 1–9.

J. Hernández, A. M. Blanco, and L. E. Luna, “Design and Installation of a Smartgrid With Distributed Generation. A Pilot Case In The Colombian Networks,” in Conference Record of the IEEE Photovoltaic Specialists Conference, 2012, pp. 565–569.

Ministerio de Minas y Energía, “Programa de Uso Racional y Eficiente de Energía y Fuentes No Convencionales - Proure.” Bogotá, Colombia, pp. 1–150, 2010.

Unidad de Planeación Mienro Energética UPME, “Formulación de un Plan de Desarrollo Para las Fuentes No Convencionales de Energía en Colombia,” Bogotá, Colombia, 2010.

N. C. Marzolf, “Emprendimiento de la Energía Geotérmica en Colombia,” Banco Interamericano de Desarrollo. pp. 1–86, 2014.

D. Gonzalez, H. Bolaños, M. Mayorga, and E. Rodriguez, “Estudio de Factibilidad Técnico Económica Para la Implementación de una Central de Energía Nuclear Para la Producción de Energía Eléctrica en Colombia,” in Latin American IRPA Regional Congress on Radiation Protection and Safety IX, 2013, pp. 1–14.

J. R. Q. González and L. E. Q. Gonzalez, “Energía Mareomotriz: Potencial Energético y Medio Ambiente,” Gestión y Ambient., vol. 18, no. 2, pp. 121–134, 2015.

Unidad de Planeación Minero Energética UPME, Atlas de Radiación Solar de Colombia. Bogotá, Colombia, 2006.

Unidad de Planeación Minero Energética UPME, Atlas de Viento y Energia Eólica en Colombia. Bogotá, Colombia, 2006.

Unidad de Planeación Minero Energética UPME, Integración de las Energías Renovables No Convencionales en Colombia. Bogotá, Colombia, 2015.

F. E. S. Vargas, A. F. S. Alarcón, and C. A. G. Fajardo, “Small and Micro Hydroelectric Power Plants: A Real Alternative for Electricity Generation,” Inf. Técnico, vol. 75, pp. 73–85, 2011.

Unidad de Planeación Minero Energética UPME, Atlas del Potencial Energético de la Biomasa Residual en Colombia. Bogotá, Colombia, 2009.

H. García, “Análisis costo beneficio de energías renovables no convencionales en Colombia,” 2013.

Electric Power Research Institute EPRI, “The Integrated Grid a Benefic-Cost Framework,” Palo Alto, USA, 2015.

Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación ICONTEC, Norma Técnica Colombiana NTC 1340 - Electrotecnia. Tensiones y Frecuencia Nominales en Sistemas de Energía Eléctrica en Redes de Servicio Público. Bogotá, Colombia, 2013.

Publicado
2017-12-06
Cómo citar
Mina Casaran, J., Caicedo Bravo, E., & Lozano Moncada, C. (2017). Una propuesta de integración de arquitecturas de generación descentralizada en ambientes de micro-redes. Entre Ciencia E Ingeniería, 11(22), 9-17. https://doi.org/10.31908/19098367.3544
Número
Vol. 11 Núm. 22 (2017)
Sección
Artículos
Derechos de autor 2018 Entre Ciencia e Ingeniería