Microred: caso de estudio fotovoltaico del laboratorio de energías renovables Universidad del Norte.

Abstract

El área estratégica de energía de la Universidad del Norte, está desarrollando un proyecto basado en la implementación de una microred, que contará con un aporte de generación solar para lo cual es necesario un diseño básico de la microred, un modelado y simulación del aporte solar para así realizar un análisis bajo diferentes condiciones de operación. Por otro lado, este proyecto se convierte en una respuesta a muchas necesidades que existen hoy en día como lo son: la eficiencia energética, incremento de la utilización de energías renovables, reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, incremento de la seguridad del suministro y minimización de las pérdidas eléctricas.

En este proyecto se realizó un diseño básico de una microred en el cual se combina la red de distribución local con el sistema fotovoltaico, basado en la topología IEEE 13 nodos. Además, se desarrolló un modelo en Matlab de la potencia generada por los paneles de tal manera que se pudiera tener la suficiente información del sistema fotovoltaico tal que permitiese realizar los análisis del comportamiento del sistema en estado estable y dinámico. A través de estos análisis, se encontró cual debía ser el número de paneles conectados a la microred de tal manera que cumplieran con los límites de tensión y de frecuencia establecidos en la normativa colombiana. Del diseño se concluyó que en la microred se debe conectar para su correcto funcionamiento 5 generadores síncronos de 1100 VA cada uno y 4 paneles de una potencia nominal de 240 W. Este diseño está concebido para la microred que va a ser emulada en el Laboratorio de máquinas a nivel de tensión de 220 V.

The strategic area of ​​energy of the Universidad del Norte is developing a project based on the implementation of a microred, which will have a contribution of solar generation for which a basic microred design, modeling and simulation of the Solar input to perform an analysis under different operating conditions. On the other hand, this project becomes a response to many needs that exist today such as: energy efficiency, increased use of renewable energy, reduction of greenhouse gas emissions, increased safety of Supply and minimization of electrical losses.

In this project a basic microred design was realized in which the local distribution network with the photovoltaic system is combined, based on the standard IEEE topology 13 nodes. In addition, a model was developed in Matlab of the power generated by the panels in such a way that enough information could be available from the photovoltaic system to allow the performance analysis of the system behavior in stable and dynamic state. Through these analyzes, it was found what should be the number of panels connected to the microrred in such a way that they comply with the limits of voltage and frequency established in Colombian regulations. From the design it was concluded that in the microred must be connected for its correct operation 5 synchronous generators of 1100 VA each and 4 panels of a nominal power of 240 W. This design is conceived for the microred that will be emulated in the Laboratory of Machines with a voltage of 220 V.