Resumen

Las Zonas No Interconectadas al Sistema Interconectado Nacional representan el 66% del territorio colombiano, se encuentran habitadas por el 4% de la población nacional (MME; MHCP; SSPD; IPSE; DNP, 2006), del cual, 1,5% tiene abastecimiento parcial de energía eléctrica mediante plantas a base de hidrocarburos, y el 3,4% restante carecen del suministro eléctrico. En estas zonas se han identificado una variedad de recursos energéticos que pueden ser aprovechados a través de proyectos de pequeña escala como pueden ser los sistemas solares fotovoltaicos, las turbinas eólicas, las plantas geotérmicas, las plantas de biomasa y las microcentrales hidráulicas. Estos proyectos de pequeña escala podrían integrarse a través de microrredes para el abastecimiento de usuarios que no cuentan con el servicio de energía eléctrica, o para disminuir el consumo de combustibles fósiles de sistemas que los usan. La intermitencia de algunas de las fuentes energéticas que pueden estar conectadas a la microrred hace indispensable que ésta cuente con sistemas de almacenamiento de energía y control.

 

El almacenamiento tiene como función respaldar el sistema cuando el recurso energético se reduce debido a las variaciones climáticas, como por ejemplo cuando la radicación solar se encuentra por debajo de los 1000W/m2, la velocidad del viento es inferior a 5m/s a 10 m de la superficie, el caudal hidráulico es inferior al mínimo, entre otras variaciones. El control permite el balance entre la generación y la carga en tiempo real, y puede ser clasificado como regulación de tensión y regulación de frecuencia necesarios para brindar cierto nivel de calidad a la energía suministrada. El UPQC es el dispositivo encargado de la gestión del control entre la red, las cargas y los generadores. Este dispositivo, además de mejorar la tensión que alimenta las cargas, y la corriente que suministra la fuente, también gestiona la conexión y desconexión de las microrredes a la red de servicio eléctrico. El proyecto consiste en el diseño, la implementación y puesta en marcha del prototipo de un controlador unificado de calidad de la energía con funciones de generación distribuida con una capacidad de 2 KW, que promoverá la investigación en los estudiantes de Pregrado y Posgrado del departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Computación en temas de: calidad de la energía, electrónica de potencia y generación distribuida en microrredes con fuentes no convencionales de energía. El prototipo optimiza su aplicación al ser conectado a una microrred que cuente con diferentes tipos de generación como una PCH, una Celda Fotovoltaica, o un Generador Eólico, entre otros, puesto que permitirá simular diferentes comportamientos que se encuentran presentes en la red como lo es por ejemplo el cambio de radiación en un panel solar conectado a la red eléctrica, permitiendo así investigar en la implementación de nuevos métodos que sean más eficientes en el sincronismo de la red y la disminución de armónicos. Además este prototipo servirá de apoyo a los estudiantes de la Universidad Nacional, como material didáctico en temas innovadores y de gran aplicación como lo son los filtros activos, problemas y soluciones en la conexión y desconexión de cargas, técnicas de control adecuadas para inversores, implementación de energías renovables; que son temas de alto impacto social, ecológico y de gran progreso, que promueven la cultura ciudadana, generando en los estudiantes la necesidad de realizar investigaciones que ayuden a la conservación del medio ambiente. El prototipo se incluirá en un laboratorio de generación y microrredes, ayudando en la investigación de algunos fenómenos presentes en el sistema interconectado; se espera poder implementar este proyecto en la parte académica y realizar las pruebas que determinen la viabilidad de instalación en la red de 13.2 KV de la ciudad de Manizales-Caldas. 

 

 

Prototipo de controlador unificado de calidad de la energía con funciones de generación distribuida iUPQC_DG.

 

 

 

Inicio: noviembre de 2013

PROYECTO