Diseño de un sistema de evaluación de la fiabilidad del suministro eléctrico en microrredes de distribución utilizando utilizando el software OpenDSS

Abstract

[ES] Las microrredes están adquiriendo un protagonismo notable en los últimos años, debido en parte al abaratamiento de los costes del almacenamiento energético y la generación renovable a mediana y pequeña escala. Si bien pueden ser una solución accesible para abastecer la demanda de electricidad en pequeñas regiones, requieren de un control eficaz de la red, de modo que los sistemas sean suficientemente robustos y versátiles. Un punto clave para su utilización es el análisis de la fiabilidad del suministro eléctrico en este tipo de sistemas. Los diferentes elementos que los componen no son infalibles, y es necesario prever las eventualidades que se pueden dar, con el objetivo de garantizar una respuesta lo suficientemente rápida y efectiva ante las mismas. Para ello, han de tenerse en cuenta los diversos tipos, duraciones y frecuencias de los fallos en cada elemento, una tarea que se va haciendo más compleja conforme aumenta el tamaño de la red. Dada la complejidad de la microrred frente a las redes de distribución convencionales, se va a emplear un simulador como OpenDSS, desarrollado por el Electric Power Research Institute. OpenDSS permite modelar y analizar una gran variedad de redes eléctricas, aunque es en su interfaz COM donde reside el potencial para programar nuevas formas de analizar la red y hacer un estudio más profundo de la misma. En este trabajo se controlará el programa a través de MATLAB para aplicar métodos de evaluación de la fiabilidad a un sistema piloto donde intervienen sistemas fotovoltaicos y varios puntos de consumo.

[CA] Les micro-xarxes estan adquirint un protagonisme notable en els darrers anys, degut parcialment al abaratiment dels costos del emmagatzemament energètic i la generació renovable a mitjana i xicoteta escala. Si bé poden ser una solució accessible per abastir la demanda de electricitat en xicotetes regions, requerixen d’un control eficaç de la xarxa, per a garantir que els sistemes siguen prou robustos i versàtils. Un punt clau per a la seua utilització es el anàlisi de la fiabilitat del suministre elèctric en este tipus de sistemes. Els diferents elements que els composen no són infal·libles, i es necessari preveure les eventualitats que s’hi poden donar, amb l’objectiu de garantir una resposta prou ràpida i efectiva davant les mateixes. Per a tal fi, s’han de tenir en compte els diferents tipus, durades i frequències de les fallades en cada element, una tasca que va creixent en complexitat conforme augmenta la grandària de la xarxa. Donada la complexitat de les micro-xarxes davant les xarxes de distribució convencionals, s’utilitzarà un simulador com OpenDSS, desenvolupat pel Electric Power Research Institute. OpenDSS permet modelar y analitzar una gran varietat de xarxes elèctriques, tot i que es a la seua interfície COM on residix el potencial per programar noves formes de analitzar la xarxa i fer un estudi més profund de la mateixa. En este treball es controlarà el programa a través de MATLAB per aplicar mètodes d’avaluació de la fiabilitat a un sistema pilot a on intervenen sistemes fotovoltaics i diversos punts de consum.

[EN] Microgrids have gained significant amounts of popularity in recent years, partly due to the decrease in costs for energy storage and small to medium scale renewable power generation. While they can provide an accessible solution to satisfy electricity demand in small regions, they require effective network control in order for the systems to be sufficiently robust and versatile. One key point in using microgrids is power distribution reliability analysis in this type of systems. The different elements that make them up are not infallible, so it is necessary to foresee the situations that may come up, with the goal of ensuring a sufficiently fast and effective response. For this purpose, the type, duration and frequency of faults must be taken into account for each element, a task that grows in complexity when grid size increases. Given the complexity of microgrids in contrast to conventional power distribution networks, a simulator like OpenDSS, which is developed by the Electric Power Research Institute, will be used. OpenDSS allows to model and analyse a great variety of electric grids, although it is the COM interface that has the potential to program new ways of analysing the grid and studying it more thoroughly. In this project, the program will be controlled from the MATLAB interface in order to apply reliability assessment methods to a pilot system containing photovoltaic systems and several consumer points.