Análisis y diseño de una microrred eléctrica.

Abstract

Un sistema híbrido de generación de potencia eléctrica puede estar integrado por fuentes de generación de energía ya sea renovable o no renovable, sin embargo, siempre se busca que el sistema de generación sea de bajo impacto ambiental. Las Microrredes (MR´s) están definidas como la integración de fuentes de generación distribuida (GD), cargas variables y sistemas de almacenamiento; operadas por un gestor de energía, quien realiza el control del flujo de potencia en la red. También, el gestor puede poner al sistema a funcionar en modo interconectado a la red o modo autónomo. El objetivo de este trabajo es realizar un análisis del consumo eléctrico en la Universidad de Quintana Roo campus Chetumal-Bahía ( UQROO) y de validar la factibilidad de implementar una MR mediante fuentes de generación por un Sistema Fotovoltaico (SFV), un Generador Eólico (GE) y una Microturbina (MT) operando gas natural. El análisis en la simulación del sistema consta de un estudio de los modelos matemáticos no dinámicos que simulen el flujo de potencia entre las fuentes que integran el sistema. También, el estudio está constituido por un análisis y simulación del consumo eléctrico y de la generación con base a los perfiles de irradiancia y de los del viento disponibles en la región. En el caso de la MT y con base en las características técnicas de un fabricante se considera una eficiencia del 30%, aunque para este estudio se propone que opere en cogeneración para generar agua fría, lo cual pudiera incrementar su eficiencia hasta el 80%. Por otra parte, el gestor de energía es diseñado por algoritmos de toma de decisiones bajo criterios de condiciones preestablecidas. El Gestor opera al sistema bajo tres escenarios de funcionamiento; operación normal interconectada a la red de suministro, falla de la red y por último ante la presencia de huracanes. Finalmente, se presentan los resultados bajo los criterios de diseño que determinan la potencia eléctrica para el sistema hibrido de la MR; siendo esta de kW para la MT y 350 KW para el SFV.