INVESTIGADOR(ES) PRINCIPAL(ES):

Juan Jose Mora Florez

13 horas

CODIGO CIE

6-16-2

Luis Miguel Chavarro Barrera

Estudiante

0 Horas

Alejandro Garcés Ruiz

Coinvestigador

13 Horas

Yuly Viviana García García

Estudiante

0 Horas

Sandra Milena Pérez Londoño

Coinvestigador

13 Horas

Juan David Angarita Colorado

Estudiante

0 Horas

TIPO DE CONVOCATORIA

2015. Novena Convocatoria

TIPO DE PROYECTO

Investigación Aplicada

OBJETIVO(S)

Objetivo General: Analizar la integración de elementos magnéticos por superconducción para almacenamiento de energía en el sistema eléctrico colombiano, para mantener o mejorar la estabilidad de tensión, cuando se considera alta penetración de fuentes de energía renovable no convencionales tales como la generación solar fotovoltaica y la generación eólica. Objetivos Específicos: a. Caracterizar los diferentes esquemas de almacenamiento magnético por superconducción. b. Analizar al menos dos sistemas de conversión para la integración de sistemas SMES a la red eléctrica de potencia y proponer un sistema de conversión basado en la tecnología MMC. c. Desarrollar los modelos matemáticos del sistema SMES y del convertidor, para estudios de estabilidad transitoria y de tensión en sistemas eléctricos de potencia. d. Proponer una estrategia de aplicación de los sistemas desarrollados para el caso del sistema eléctrico colombiano. e. Divulgar los resultados de la investigación.

RESUMEN

Este estudio demostró que los sistemas de almacenamiento de energía magnética por superconducción tienen una importante aplicabilidad para mejorar la estabilidad en sistemas eléctricos con alta penetración de energías renovables, en especial de energía eólica y solar fotovoltaica. En el proyecto se desarrollaron diferentes esquemas de control y sistemas de conversión para la integración de sistemas SMES en redes de distribución. En cuanto a los esquemas de control, se analizaron técnicas clásicas tales como los controles PI, controles óptimos LQR así como controles lineales basados en LMI. Así mismo, se analizaron técnicas de control no-lineal tales como el control basado en pasividad. Éstas últimas mostraron mejor desempeño, aunque su implementación es más compleja y supone medición de todas las variables de estado. En cuanto a los sistemas de conversión, se analizaron dos esquemas a saber: modular multilevel converter (MMC) y pulse width modulated current source converter (PWM-CSC). El primero mostró buenas características de eficiencia, especialmente en aplicaciones de alta potencia, pero su implementación supone retos en términos de estabilidad y controlabilidad. El segundo, al ser un esquema clásico, presenta mejores condiciones de estabilidad a expensas de una modulación a altas frecuencias que trae como consecuencias mayores pérdidas. En general, la tecnológica SMES es potencialmente utilizable en el caso del sistema eléctrico colombiano. Los costos asociados a su implementación son quizás la principal barrera para su utilización en casos reales. Finalmente, el proyecto contribuyó a la formación de talento humano, excediendo lo propuesto en la formulación.

ESTADO

Concluye Satisfactoriamente

FECHA DE INICIO

18/01/2016

FECHA DE FINALIZACION

18/01/2018

PRODUCTOS

A generalized passivity-based control approach for power compensation in distribution systems using electrical energy storage systems

Artículos publicados en Revistas B, C ó D

Control de potencia activa y reactiva de un SMES para aplicaciones de soporte de potencia en un sistema de distribución

Pregrado

Control to SMES using a Two Level Converter (2LC) and Neutral Point Clamped (NPC)

Ponencia en evento especializado

En proceso: Implementación de elementos almacenadores de energía (smes) para aplicaciones de estabilidad transitoria y estabilidad de tensión en sistemas eléctricos de potencia

Maestría o Especialidad clínica

Evaluation of a Control Strategy for a MMC Converter

Ponencia en evento especializado

Indirect IDA-PBC for active and reactive power support in distribution networks using SMES systems with PWM-CSC

Artículos publicados en Revistas B, C ó D

LQR control for superconducting magnetic energy storage on distribution networks using feedback linearization

Ponencia en evento especializado

Mitigación de Resonancia Subsíncrona Mediante el uso de Unidades de Almacenamiento de Energía Magnética por Superconducción Integradas con un PWMCSC

Pregrado

Oscilaciones en micro-redes con generación eólica, solar y almacenamiento magnético por super conducción

Pregrado