Metodología de diseño conceptual de la automatización de red de distribución de energía que permita la integración de recursos energéticos distribuidos (DER) e implementación de estrategias de gestión de demanda (DSM).

Abstract

El presente documento describe el desarrollo del proyecto: Metodología de diseño conceptual de la automatización de red de distribución de energía que permita la integración de recursos energéticos distribuidos (DER) e implementación de estrategias de gestión de demanda (DSM). Inicialmente se presenta la conceptualización de Smart Grids a nivel mundial y una breve explicación de los conceptos usados dentro del texto. Luego, se plantea una metodología general para el diseño conceptual de automatización de redes, la cual fue aplicada para el diseño conceptual de la automatización de la red eléctrica de la Universidad Nacional, sede Bogotá. Esto requiere un análisis de la red existente donde se verifica la capacidad técnica de las instalaciones, subestaciones, transformadores, cables, encontrando que los transformadores están sobredimensionados para la carga actual. Posteriormente, se evalúa la infraestructura eléctrica y de comunicaciones existentes con el fin de establecer de forma general los requerimientos adicionales en cuanto a sistema de gestión, medición avanzada en subestaciones y edificios, generación distribuida y sistemas de protección y comunicación, que una vez integrados a la red de distribución eléctrica habilitan su automatización. Adicionalmente, considerando el objetivo de permitir fuentes de energía renovable se realiza el estudio de capacidad de generación fotovoltaica e impacto en el comportamiento de las variables de la red que junto con la información en tiempo real de cada edificio permiten establecer estrategias de gestión que se ajustan a las necesidades de cada uno. Finalmente, se realizó un análisis económico evaluando la inversión necesaria para su implementación.

Abstract: This document describes the development of the project: Conceptual design methodology of the distribution grid automation that allows the integration of distributed energy resources (DER) and the implementation of demand strategies management (DSM). Initially the conceptualization of Smart Grids worldwide and a brief explanation of the concepts used in the text is presented. Then, a general methodology for the conceptual design of grid automation it was proposed, which it was applied to the conceptual design of the automation of the electrical grid of the Universidad Nacional, sede Bogotá. This requires an analysis of the existing network where the technical capacity of the installations, substations, transformers, cables, and transformers this are oversized for the actual load. Subsequently, it assesses the existing electrical and communications infrastructure in order to establish the necessary requirements in a management system, advanced measurement in substations and buildings, distributed generation and protection and communication systems, that it enable automation. In addition, considering the objective of allowing renewable energy sources, the study of the photovoltaic generation capacity, the impact of the behavior of the network variables together with the real-time information of each building allow establish demand management strategies about t he needs of each one, was carry out. Finally, an economic analysis was carry out evaluating the investment required for its implementation.