Gestión de la energía

Acercándose a la calidad y fiabilidad del suministro de las micro redes

microgridLas micro redes a menudo se implementan con el objeto de mejorar la fiabilidad y calidad del suministro energético de una parte del sistema eléctrico consiguiendo una independencia del mismo. Ahora bien, en el momento en el que abandonan su dependencia del sistema eléctrico principal pueden presentar inestabilidades al no poder cubrir toda la demanda energética necesaria.

De hecho, su tamaño relativamente pequeño hace que sean más propensas a inestabilidades. Por ejemplo, mientras que la generación de activos más grandes en la red principal (como una planta de energía nuclear) representa menos del 3% de la capacidad total de generación, en una micro red  podría ser de más del 20%.

Esto significa que el fallo de un solo grupo electrógeno en modo isla derive en un deslastre de carga. En esta situación se requeriría que la red local operara cerca de los límites de estabilidad con poco margen de reserva.

El desafío se acentúa cuando una gran parte de la generación de micro redes se basa en  energía renovable variable, como la eólica y solar. Los alternadores en plantas de energía grandes tienen, en la red principal, la inercia de su masa en rotación para suavizar la frecuencia de  inestabilidades y poder reaccionar al instante a las contingencias. Sin embargo, las turbinas de viento que utilizan potencia estática tienen pequeñas reservas cinéticas para ser proporcionadas a la micro red, algo vital para mantener la frecuencia y amortiguar las fluctuaciones. Este hecho resulta más complicado cuando se utiliza energía solar fotovoltaica con inversores.

Debido a que la generación de fuentes renovables variable aparece en varios puntos de una micro red, a menudo existen tensiones variables. Cuando se alcanzan los umbrales, algunos generadores pueden desconectarse de forma automática, el envío de la micro red en un estado muy inestable podría provocar desconexiones en cascada e incluso la desconexión de la carga.

Para mantener una tensión uniforme en toda la micro red, los transformadores con regulación automática de tensión pueden compensar estas variaciones. En las grandes micro redes, un sistema de gestión de distribución avanzada (ADMS) puede coordinar estos transformadores mediante el envío de puntos de ajuste de la configuración y el control de las tensiones globales de forma dinámica.
Una vez conectado, el ADMS y su módulo de sistema de control de potencia pueden participar en el intercambio con la red principal.

Una solución complementaria es la integración del almacenaje en la micro red, que pueden proporcionar reservas instantáneas a través de inversores inteligentes.
Las baterías de litio son muy adecuadas ya que sus tiempos de respuesta son muy rápidos. Los algoritmos de control presente en la electrónica de potencia cincelarán la forma de onda a las necesidades de la micro red.

El uso del almacenaje puede contribuir significativamente en la energización de la micro red sin necesidad de una conexión a la red principal. Esta situación significará tener presente todas las variables de todas las cargas, almacenajes y generadores auxiliares con el objeto de hacer una sincronización de todos para posteriormente establecer un contacto con la red principal.

Por estos motivos para garantizar los máximos niveles de disponibilidad y estabilidad de una micro red se deben multiplicar las fuentes de generación y hacer un minucioso trabajo sobre la gestión de las reservas de frecuencias rápidas y reservas secundarias. Protocolos de comunicación como el IEC61850 presente en equipos de protección y control de Alta y Media Tensión permiten establecer un sistema de control y automatización distribuido con el objeto de poder controlar los diferentes elementos de la micro red.

Para más información, haz un tour virtual sobre una micro red.


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