Sistema de medición de la micro-red IEEE 13 nodos escalada a 42V

Abstract

Los sistemas de generación distribuida (DG) se han convertido en un tema de estudio durante varios años. Dichos sistemas requieren integrar diversas fuentes de generación en los sistemas eléctricos, sin afectar la estabilidad y garantizando una óptima operación. Por esto, se ha incrementado el estudio de diferentes conceptos y tecnologías asociados a las micro-redes, las cuales permiten dicha integración. También es necesario realizar estudios en la medición, monitoreo y control de micro-redes, por medio de sistemas eficientes y una serie de tecnologías de sensores e instrumentos de medida y comunicación económicamente viables. Este proyecto propone un sistema de medición para un modelo de micro-red (IEEE 13) escalado a 42V, a fin de adaptar o diseñar dispositivos electrónicos que se ajusten a las condiciones eléctricas del sistema, que sean económicos y que estén en capacidad de recolectar y transmitir de forma inalámbrica datos a un NOC (Network Operation Center). El sistema mide valores de tensión y corriente de manera que se puede estimar el estado del sistema. Se evaluó y validó el funcionamiento del prototipo aplicado en la micro-red IEEE de 13 nodos disponible en los laboratorios de la Universidad del Norte. El desempeño del sistema de medición se comparó con respecto a los resultados obtenidos con dispositivos estándar de medida obteniendo resultados con errores inferiores al 10%. Se evaluó también la efectividad en la transmisión de los datos, verificando que todos lleguen correctamente al destino.

Distributed generation (DG) systems have become an area of study for several years. These systems require to integrate various sources of generation on electrical systems, without affecting the stability and guaranteeing an optimal operation. For this reason, the study of different concepts and technologies associated with the grids, which allow such integration has increased. It is also necessary to carry out studies on the measurement, monitoring and control of grids, using efficient systems and a series of sensors, measurement and communication technologies which are economically viable. This project proposes a measurement system for a micro-grid model (IEEE 13) scaled to 42V, in order to adapt or design electronic devices fitting to the electrical condition of the system, being economic, and able to collect and transmit data wirelessly to a NOC (Network Operation Center). The system measures voltage and current values so that we can estimate the state of the system. It was assessed and validated the performance of the prototype applied in the IEEE 13 nodes micro-grid available in the laboratories of the Universidad Del Norte. The performance of the measurement system was compared regarding the results obtained with standard measurement devices obtaining less than 10% errors. It was also assessed the effectiveness in the transmission of the data, verifying that all of them properly reach the destination.