Diseño del sistema de automatización y control de una microrred de Energías Renovables

Abstract

[ES] El presente Trabajo Final de Grado consiste en el diseño de la red de comunicaciones de una microrred de energías renovables y de su sistema de automatización y control mediante un SCADA. Para ello, primero se ha explicado cómo se ha diseñado el sistema de comunicaciones de la microrred y cómo se ha programado el autómata. El protocolo escogido para las comunicaciones es el Modbus TCP/IP. Posteriormente se ha realizado el programa para automatizar la microrred, de forma que se puedan visualizar todos los datos medidos en la misma. Esta visualización se lleva a cabo con un SCADA, el cual también se ha programado para que sea capaz de controlar la planta y adquirir los nuevos datos. Adicionalmente se ha diseñado un analizador de redes a partir de una placa Arduino para que pueda ser integrado en el sistema de la microrred y tenga prácticamente las mismas funcionalidades que los que ya hay instalados, con la ventaja de que su precio es mucho menor que el de un analizador de redes convencional. Finalmente, se han llevado a cabo pruebas de funcionamiento en las distintas partes del sistema para comprobar que todo opera correctamente.

[CA] El present Treball Final de Grau consisteix en el disseny de la xarxa de comunicacions d'una microxarxa d'energies renovables i del seu sistema d'automatització i control mitjançant un SCADA. Per a això, primer s'ha explicat com s’ha dissenyat el sistema de comunicacions de la microxarxa y com s’ha programat l’autòmat. El protocol escollit per a les comunicacions es el Modbus TCP/IP. Posteriorment s'ha realitzat el programa per a automatitzar la microxarxa, de manera que es puguen visualitzar totes les dades mesurades en la mateixa. Aquesta visualització es porta a terme amb un SCADA, el qual també s'ha programat perquè siga capaç de controlar la planta i adquirir les noves dades. Addicionalment s'ha dissenyat un analitzador de xarxes a partir d’una placa Arduino perquè puga ser integrat en el sistema de la microxarxa i tinga pràcticament les mateixes funcionalitats que els que ja n’hi ha instal·lats, amb l'avantatge de que el seu preu és molt menor que el d'un analitzador de xarxes convencional. Finalment, s'han dut a terme proves de funcionament en les diferents parts del sistema per a comprovar que tot opera correctament.

[EN] This project consists in the design of the communications network of a microgrid based on renewable energies and its automation and control system via a SCADA. To do this, first of all it has been explained how the communications system of the microgrid has been designed and how the programmable logic controller has been programmed. The chosen protocol for the communications is Modbus TCP/IP. Later the program to automate the microgrid has been made, so that it can display all the data measured in it. This display is performed with a SCADA, which has also been programmed to be able to control the plant and acquire the new data. Additionally a network analyzer based on an Arduino board has been designed so that it can be integrated into the system of the microgrid and so that it can have practically the same features as the ones that are already installed, with the advantage that its price is much lower than that of a conventional network analyzer. Finally, performance tests have been conducted in the different parts of the system to make sure everything operates correctly.