Dynamic simulation of a PV-diesel-battery hybrid plant for off-grid electricity supply

Simulación dinámica de una planta híbrida fotovoltaica, de diesel y de baterías para el suministro de electricidad fuera de red

Las plantas híbridas compuestas por combinaciones de generadores diesel, sistemas de almacenamiento de energía en baterías y recursos energéticos renovables tales como los fotovoltaicos (PV) se perfilan como un enfoque recomendado para opciones de suministro energético fuera de la red para aplicaciones en áreas remotas.

De acuerdo con el control de frecuencia de redes independientes, la energía de salida de los generadores diesel y el sistema de almacenamiento en baterías son susceptibles a variaciones para compensar las fluctuaciones de energías, estas últimas causadas por las variaciones de carga y energía del campo PV. Las variaciones en la carga de los generadores diesel pueden tener efectos adversos en la operación, tales como el aumento en el consumo de combustible y problemas de mantenimiento.

En esta investigación se analizaron distintas estrategias de control para mejorar la operación de plantas híbridas independientes y reducir en consecuencia los costos de operación. En este sentido se propusieron cuatro de estas estrategias de acuerdo al control primario y secundario de frecuencia. Cada estrategia brinda diferentes patrones de carga de los generadores diesel y del sistema de almacenamiento.

Se llevaron a cabo las simulaciones dinámicas de la operación de la planta según cada estrategia de control. Se analizaron los efectos de la estrategia de control de acuerdo con cuatro criterios: las desviaciones de la frecuencia, el consumo de combustible, el tiempo de vida de las baterías y el desempeńo de los generadores diesel. Finalmente se calculó el costo de la energía considerando la diferencia en el consumo de diesel de acuerdo con cada estrategia de control.

Application of dynamic simulation in the design, operation, and troubleshooting of compressor systems

Aplicación de simulación dinámica en el diseño, operación y solución de problemas en sistemas de compresores

La simulación dinámica con modelos matemáticos rigurosos permite la evaluación del desempeńo de compresores bajo condiciones de estado no estacionario. Se ha convertido en una poderosa herramienta en el diseńo de la protección contra sobrevoltaje, la evaluación de la envoltura de operación (operation envelope), selección del tamańo del motor, soporte de campo y resolución de problemas (troubleshooting).

En este artículo se discute el alcance básico de la simulación dinámica, áreas típicas de aplicación y varios estudios de caso. Estos últimos están basados en un amplio intervalo de aplicaciones que incluyen el estudio de factibilidad conceptual, la ingeniería de detalle, la especificación del equipo, el precomisionamiento y el soporte de campo. Estos casos de estudio cubren distintos arreglos de compresores, tales como de tipo axial o centrífugo y operaciones en paralelo.