Resumen

En una microrred compuesta por generadores activos distribuidos basados en fuentes de energía renovables con características heterogéneas y diferencias en sus perfiles de generación, la disponibilidad del recurso energético, la capacidad de reserva de energía y la degradación de la unidad de almacenamiento definen las limitaciones para la gestión y despacho de cada generador activo. Esto puede resultar en un uso subóptimo de los recursos de energía distribuida en comparación con la operación de una unidad degeneración única. Sin embargo, bajo la tendencia actual orientada a instalaciones distribuidas, la operación general podría mejorarse si se considera una operación agregada dentro del nivel de gestión. Este documento propone una operación coordinada de las unidades de almacenamiento asociadas con generadores activos distribuidos para una microrred híbrida conectada a la red. Se propone un modelo matemático para optimizar el uso de los generadores activos, incluida la ecualización del estado de carga delos sistemas de almacenamiento. Este modelo intenta evitar la degradación desigual de dichas unidades de almacenamiento y, en consecuencia, mejorar la capacidad de reserva y reducir su profundidad de descarga al lograr que el sistema distribuido opere como un sistema unificado. Las simulaciones se desarrollan en GAMS y MATLAB con el objetivo de validar la operación del sistema. Los resultados muestran un mejor desempeño de la microrred interconectada con el enfoque propuesto.

INTRODUCCIÓN

El uso de Fuentes de Energía Renovable (FER) como los generadores fotovoltaicos (FV) o los Aerogeneradores (AEM) han permitido diversificar la matriz de generación de energía y sustituir las fuentes convencionales basadas en combustibles fósiles, las cuales producen un alto impacto ambiental (Keyhani 2016). En este sentido, las microrredes eléctricas aparecen como una solución para integrar Recursos Energéticos Distribuidos (DERs) con características heterogéneas para alimentar cargas eléctricas locales tanto en modo aislado como conectado a la red (IEEE 2011, Lasseter 2002, Guerrero, Vásquez, Matas, de Vicuña, y Castilla 2011). La principal característica de las microrredes es que permiten controlar todos sus componentes y recursos distribuidos como una entidad única y coordinada. Por lo tanto, se requiere un Sistema de Gestión de la Energía (SGE) para optimizar el uso de los recursos locales de acuerdo con los objetivos de funcionamiento preestablecidos (CEN-CENELEC-ETSI 2014, Katiraei, Iravani, Hatziargyriou, y Dimeas 2008, Toro, Barón, y Mojica-Nava2019).

La alta variabilidad de las RES basadas en FV y WT, además de su dependencia de las condiciones ambientales, imponen retos técnicos adicionales en términos de fiabilidad y disponibilidad del recurso energético.

• Materias:Microgenerador de energía Energía renovable Redes de almacenamiento
• Subjects:Micro power generator Renewable energy Storage networks
• Palabras claves:generadores activos distribuidos, ecualización de sistemas de almacenamiento de energía, sistemas de gestión de energía, microrredes
• Keywords:distributed active generators, energy storage equalization, energy management systems, microgrids