INVESTIGADOR(ES) PRINCIPAL(ES):

Andrés Escobar Mejía

13 horas

CODIGO CIE

6-23-5

Walter Julián Gil González

Coinvestigador

6 Horas

Claudio Alberto Busada

Coinvestigador Ext.

4 Horas

Francisco Jose Salazar Figueroa

Estudiante

6 Horas

Maria Paz Muñoz Embus

Estudiante

4 Horas

Carlos Andrés Torres Pinzón

Coinvestigador Ext.

6 Horas

Alfonso Alzate Gomez

Coinvestigador

6 Horas

Ana Julieth Marín Hurtado

Coinvestigador

6 Horas

Diego Alberto Montoya Acevedo

Estudiante

8 Horas

TIPO DE CONVOCATORIA

2022. Grupos De Investigación

TIPO DE PROYECTO

Desarrollo Experimental

OBJETIVO(S)

Objetivo general: Establecer metodologías de control para microrredes contemplando inversores para formación (GFM) y seguimiento de red (GFL), con el fin de operar y mantener la estabilidad del sistema durante cambios de carga y contemplando alta penetración de energías renovables. Objetivos Específicos: Objetivo Específico 1: Realizar una revisión bibliográfica de las microrredes tanto ac como dc, la operación de los inversores GFL y GFM para la integración de DER y los esquemas de control. Objetivo Específico 2: Desarrollar una metodología que permita obtener el modelo matemático de la microrred de estudio para la mplementación de los inversores GFL y GFM. Objetivo Específico 3: Implementar en un sistema en tiempo real la microrred de estudio, con el fin de evaluar esquemas de control sobre los inversores GFL y GFM. Objetivo Específico 4: Establecer los procedimientos necesarios que permitan lograr la construcción del prototipo a baja escala de la microred, para validar y verificar la técnica de control basado en los inversores GFL y GFM. Objetivo Específico 5: Documentar de manera detallada los hallazgos científicos encontrados durante la ejecución del proyecto.

RESUMEN

El sistema eléctrico convencional está dominado por grandes centrales generadoras cuya fuente primaria se encuentra lejos de los centros de carga (e.g., centrales hidroeléctricas, grandes granjas solares, centrales nucleares, etc), por lo que se requiere largas líneas de transmisión para el transporte de la energía. La creciente necesidad por diversificar la matriz energética, tener una red eléctrica mucho más eficiente, segura y amigable con el medio ambiente ha conllevado a explorar nuevos esquemas energéticos en donde se emplean fuentes de energía renovables (e.g., granjas solares y eólicas) para la creación de ¿comunidades energéticas¿ más sostenibles. Estas comunidades son llamadas microrredes y poseen fuentes de generación distribuida o Distributed Energy Resources (DER), por lo que pueden operar de manera aislada. La alta penetración de los recursos renovables en el sistema eléctrico trae consigo un cambio de paradigma, es decir, deja de ser un sistema centralizado el cual depende de una sola fuente de generación y pasa a ser un sistema distribuido en el cual existen múltiples fuentes que requieren, en la mayoría de los casos, convertidores basados en electrónica de potencia para ajustar los niveles de corriente, tensión y potencia a valores deseados. Además, debido a que los DER son intermitentes ¿dada la variabilidad del recurso primario¿, se requieren adoptar sistemas de almacenamiento de energía o Battery Energy Storage Systems (BESSs) para garantizar un flujo de potencia cuando no se está generando energía. Estos modernos sistemas eléctricos requieren esquemas de control jerárquico (o por capas) que garanticen la operación del sistema de acuerdo con sus condiciones de operación o posibles eventos que lo afecten; además que realicen un control (coordinación) al flujo de potencia proveniente de las diferentes fuentes de generación. Recientemente se han propuesto nuevos esquemas de control denominados Power Sharing (PS), Grid Forming (GM), y Grid Following (GFL), que han ido ganando importancia debido a su capacidad de soportar las operaciones de la red [1]. El objetivo principal de este proyecto es evaluar y proponer esquemas de control jerárquico sobre una microrred en estudio, la cual es implementada en un sistema en tiempo real y en donde se considera generación distribuida y cambios de carga. El sistema Hardware in the Loop (HIL) de dSPACE con el que actualmente se cuenta, permite modelar en gran detalle la microrred y evaluar la funcionalidad de las capas del esquema de control. Los productos derivados de este proyecto de investigación permitirán expandir el conocimiento en este tema a los estudiantes de pregrado de posgrado del grupo de investigación de Electrónica de Potencia, así como a las empresas del sector eléctrico que actualmente están contemplando la inclusión de renovables en sus portafolios energéticos.

ESTADO

Ejecución

FECHA DE INICIO

01/07/2023

FECHA DE FINALIZACION

01/07/2025

PRODUCTOS