Herramienta informática para análisis de impacto de electrolineras en sistemas de media tensión

Abstract

Este proyecto de ingeniería fue creado para dar solución a los problemas que pueden producirse en los sistemas de media tensión ante la creciente adopción de vehículos eléctricos, estos problemas pueden resultar en posibles caídas de tensión y sobrecargas de las líneas de distribución y transformadores. Por esta razón, los Operadores de Red (OR) deben planificar el impacto que tendrán las electrolineras en las redes de distribución, haciendo posible cuantificar y analizar los escenarios de crecimiento de vehículos eléctricos e infraestructura de recarga para la toma de decisiones preventivas. Nuestra propuesta de diseño para la solución de la problemática planteada es EV2GI, una herramienta informática que ayuda a estudiar de manera eficiente los sistemas de distribución de media tensión a través de la simulación del sistema de transporte, empleando modelos reales y la geografía de la ciudad para tener resultados más realistas. El diseño de esta herramienta se estructuró en dos partes: una fase de desarrollo de la interfaz gráfica, y una fase de simulación. Así mismo, la fase de simulación se dividió en dos tareas: la simulación del sistema de trasporte y la del sistema eléctrico, todas ellas siguiendo la normativa asociadas a vehículos eléctricos en Colombia (Ley 1964 del 2019), además del RETIE y la NTC 2050. Para demostrar las funcionalidades de la herramienta se implementó un caso de estudio en la ciudad de Barranquilla, empleando como sistema de distribución el IEEE-34 nodos adaptado. Los resultados indican que podrían implementarse estaciones de recarga sin tener que hacer mejoras a la infraestructura del sistema de distribución. Se concluye además que la herramienta es un elemento beneficioso para obtener resultados cercanos a la realidad y hacer predicciones sobre comportamiento tanto del sistema de transporte como del sistema eléctrico. Finalmente, se recomienda realizar el mismo estudio con base en el sistema eléctrico real de la ciudad de Barranquilla.

This engineering project was created to provide a solution to the problems that can occur in medium voltage systems due to the growing adoption of electric vehicles. These problems can result in possible voltage drops and overloads of distribution lines and transformers. For this reason, Network Operators (RO) must plan the impact that electric power lines will have on distribution networks, making it possible to quantify and analyze the growth scenarios of electric vehicles and recharging infrastructure for preventive decision-making. Our design proposal for the solution of this problem is EV2GI, a computer tool that helps to efficiently study the medium voltage distribution systems through the simulation of the transport system, using real models and the geography of the city to have more realistic results. The design of this tool was structured in two parts: a development stage of the graphic interface, and a simulation stage. Likewise, the simulation stage subdivides into two tasks: the simulation of the transportation system and the simulation of the electric system, all of them following the regulations associated with electric vehicles in Colombia (Law 1964 of 2019), in addition to RETIE and NTC 2050. To demonstrate the tool's functionalities, a case study was implemented in Barranquilla city, using the modified IEEE-34 nodes as a distribution system. The results indicate that charging stations could be implemented without having to make improvements to the distribution system infrastructure. Also, is concluded that the tool is a beneficial element to obtain realistic results, and to make predictions about the behavior of both the transportation and the electric system. Finally, we recommend that the same study be carried out based on the real electrical system of Barranquilla city.