Interconexión Eléctrica entre el Aerogenerador del Bloque K y UniGRID

Abstract

Actualmente, la Universidad del Norte, a través del Dpto. de Ingeniería Eléctrica y Electrónica cuenta una micro-red basada en un modelo a escala del sistema de pruebas IEEE-13, denominada UniGRID. Dicha micro-red es utilizada por estudiantes, docentes y grupos de investigación del departamento para conducir diversos experimentos, incluyendo aquellos relacionados con la inclusión de fuentes de generación no convencionales. Adicionalmente, se tiene instalado un aerogenerador a las afueras del edificio de ingenierías (Bloque K), pero actualmente no existe una conexión entre estos dos elementos. Dado que hay una distancia considerable entre los dos puntos, la micro-red ya se encuentra instalada y el punto de instalación del aerogenerador fue seleccionado teniendo en cuenta las condiciones que permiten maximizar la densidad del viento, resulta necesario la evaluación de un camino que permita la interconexión de estos dos elementos. Es por este motivo, que el siguiente trabajo estará enfocado en el diseño de una interconexión eléctrica entre el aerogenerador y la UniGRID, basado en criterios de ingeniería y normativas aplicables, con el fin de satisfacer las necesidades del Dpto. de Ingeniería Eléctrica y Electrónica. La metodología empleada para el desarrollo del proyecto estuvo basada en la realización de diversas tareas agrupadas en cinco fases: exploración, diseño de detalle, configuración de protecciones, costos y presupuestos, y finalización. Para el desarrollo del proyecto se encontraron limitaciones como el uso exclusivo de materiales homologados en Colombia y la imposibilidad de modificar la ubicación de los elementos a interconectar. Finalmente se obtuvo un diseño que cumple con las disposiciones establecidas en el RETIE y NTC 2050, se validaron los cálculos mediante una simulación por software, y la alternativa seleccionada para el diseño fue la mejor opción teniendo en cuenta los criterios y el cumplimiento de los requerimientos y las restricciones.

Currently, the Department of Electrical and Electronics Engineering of Universidad del Norte has a micro-grid based on a scale-model of the IEEE-13 testing system, known as UniGRID. This micro-grid is used by students, professors and researching groups to conduct experiments regarding the impact of inclusion of non-conventional generation sources into distribution networks. Also, there’s a wind turbine installed outside the engineering building (K-Block), but it doesn’t exist a connection between these elements. Given the fact that there’s a considerable distance between the elements, the micro-grid is already installed, and the wind turbine’s spot was chosen according to the conditions that maximize the air flow, there’s a need to evaluate a path that allows the interconnection of the elements. The following project will be focused on the design of an electrical system that allows to connect the wind turbine to UniGRID, based on engineering criteria, and applicable regulations to satisfy the needs of the department. The structure of the methodology used to develop the project was divided into 5 sections: exploration, detailed design, protection configuration, budget, and finalization. The following limitations were established during the development of the project: it can only be used materials and equipment approved for its use in Colombia, and the location of the elements can not be modified. Finally, the design obtained met the requirements established in RETIE and NTC 2050, the calculations were validated through a software simulation and the chosen alternative was proven to be the best option according to design criteria and fulfillment of the requirements and restrictions established.