Aplicación informática para el monitoreo y gestión de demanda en microrredes

Abstract

Este proyecto de ingeniería fue desarrollado para dar solución al problema de monitoreo en microrredes por parte de los usuarios, esto puede resultar en sobrecargas y problemas de tensión en la red. La integración de nuevas tecnologías a los sistemas de potencia ha permitido la modernización y operación dinámica de estos. Algunas de estas tecnologías son dispositivos que permiten que la demanda sea un agente activo en la operación para de esta manera mejorar la gestión de la demanda de los usuarios finales de energía. El proyecto consistió en la solución de esta problemática con la realización de una aplicación informática para el monitoreo y gestión de demanda en microrredes.

Para el diseño del proyecto se buscaron alternativas para el monitoreo y para la gestión de demanda de la aplicación, con respecto al monitoreo las alternativas fueron los sistemas AMI, SCADA y WAM, la alternativa seleccionada fue sistemas SCADA debido a su compatibilidad y adquisición de datos. Con lo que respecta a gestión de demanda, los mecanismos que se establecieron como alternativa fueron Precio en tiempo real, Tiempo de uso y Planes de incentivo, la alternativa seleccionada fue Tiempo de uso debido a su eficiencia y poca dificultad de planeación. Igualmente, se desarrolló un algoritmo en Python con el cual es posible obtener las variables eléctricas de los elementos en el sistema IEEE 14 nodos calculadas por el software Digsilent, además, realizar la gestión de la demanda en la interfaz gráfica realizada en Mango OS. Se tuvieron en cuenta normas como La Ley 1715 de 2014 y las resoluciones CREG 015 y 030 de 2018. La validación de los resultados se realizó con respecto al caso base en el cual no hay gestión de la demanda y el monitoreo comparando los valores de las variables con los del software Digsilent, por esto se concluye que la aplicación es útil para el monitoreo y gestión de demanda. Se recomienda implementar la aplicación para sistemas reales.

This engineering project was developed in order to provide a solution for the existing problem that elements in the micro grid get over charged, this meaning that one of the key solutions would involve monitoring micro-grids on behalf of users in real-time to avoid this issue. Thanks to new technologies, power systems have been able to modernize and have a dynamic operation, this in such a great level that these technologies involve hardware that allow that the demand be an active agent in operation in order to enhance the ability to allow better management regarding the demand for the final users. The project consists in a solution that allows for better monitoring and demand management for micro grids.

For designing this project, we had to investigate alternatives in order to provide a base for monitoring and demand management. Regarding the monitoring side, our alternatives were systems like AMI, SCADA and WAM, we chose SCADA; this is because of its great compatibility and data acquisition. Regarding the demand management side, our alternatives were Price in real time, Usage time and Incentive plans. We chose Usage time because of its efficiency and lowest difficulty when planning. We also developed an algorithm using Python which is in charge of extracting electrical variables from elements within the IEEE 14 Node system. These variables are calculated by the software DigSilent and the Python algorithm is also in charge of reviving variable changes and relaying them to the simulation software, the graphic interface was developed on Mango OS. Our results validation was done basing ourselves of the base case in which there is no demand management, and the monitoring is just the plain values returned from the DigSilent software. We conclude that the Application is useful for monitoring and demand management and we recommend that the application is used for developing real world systems.