Microrred IEEE 13: Modelo electrónico para prácticas de laboratorio

Abstract

Hoy por hoy, el modelo establecido para el suministro, generación y uso final de la energía cambia de forma rápida y constante con el fin de satisfacer las necesidades de una demanda energética creciente y garantizar la resiliencia y confiabilidad del servicio. Las fuentes de energía renovables y las microrredes, actualmente, figuran como las alternativas más viables para satisfacer el aumento de la demanda energética en sistemas de generación centralizadas, ya que realizan una provisión efectiva del suministro de potencia a las cargas, así como también, reducen las pérdidas técnicas debido a la ubicación de la generación en lugares lo más próximos posibles a las cargas por alimentar. Es por esta razón, que la construcción y ejecución del proyecto en cuestión, conlleva un alto impacto energético y pedagógico, puesto que además de tratarse de un sistema que día a día revoluciona el campo de distribución energética, asimismo, permite llevar a cabo prácticas didácticas de laboratorio, que contribuyan principalmente a la formación académica de estudiantes del programa de Ingeniería Eléctrica, mediante la observación del comportamiento de la microrred ante diferentes escenarios propuestos (conexión y desconexión de diferentes tipos de generación, líneas o cargas). En este proyecto, se realizó un diseño básico de una microrred eléctrica según la topología IEEE 13 nodos, se hizo un escalamiento de 4160V a 42 V, y se llevo a cabo la construcción de la topología mencionada con el fin de simular en ella situaciones que ocurren cotidianamente en una microrred real de distribución. Con la construcción de la misma se logró un modelo relativamente fiel al teórico propuesto ya que es posible hallar diferencias significativas entre el modelo real y el modelo a escala logrado en algunos de sus elementos.

Nowadays, the established model for the supply, generation and final use of energy changes quickly and constantly in order to satisfy the needs of a growing energy demand and ensure the resilience and reliability of the service. Renewable energy sources and microgrids are currently the most viable alternatives to meet the increase in energy demand in centralized generation systems, since they provide an effective supply of power to loads, as well as reducing technical losses due to the location of the generation in places as close as possible to the loads to be fed. It is for this reason, that the construction and execution of this project, entails to high energetic and pedagogical impact, since in addition that is a system that every day revolutionizes the field of energy distribution, also, it allows to carry out didactic laboratory practices, that contribute to the academic formation of students of the Electrical Engineering program, by observing the behavior of the microgrid in different scenarios (connection and disconnection of different types of generation, loads or lines). In this project, a basic design of an electrical micro-network was carried out according to the IEEE 13 nodes topology, an escalation of 4160V to 42 V was made, and the aforementioned topology construction was carried out in order to simulate in it situations that they occur daily in a real distribution microgrid. With the construction of the model was achieved relatively faithful to the theorical proposed due to it is possible to find significant differences between the real model and the scale model achieved in some of its elements. It is important to mention that the built microgrid does not have an instrumentation system that allows the acquisition and analysis of data in any software in real time.