Análisis de la calidad de potencia de un sistema de distribución que cuenta con generación distribuida a través de arreglos fotovoltaicos

Abstract

Resumen: En este trabajo se presenta un estudio de calidad de la potencia en el modelo de una red de distribución de bajo voltaje con topología radial, cuyo objetivo es proponer una metodología para planear la inserción de generación distribuida fotovoltaica en redes de distribución que prevenga la aparición de huecos de voltaje ocasionados por la variabilidad de la generación distribuida fotovoltaica. El estudio considera cuatro niveles diferentes de penetración así como dos ubicaciones diferentes para la instalación de los arreglos fotovoltaicos para cada nivel de penetración. Se considera que los arreglos fotovoltaicos trabajan sin sombras parciales, que todas sus celdas son idealmente iguales y además que trabajan en su punto de máxima potencia. El análisis de resultados se efectúa a través de gráficas que muestran los niveles de los huecos de voltaje medidos en función de la distancia de falla, del nivel de irradiancia, y de la cargabilidad del sistema. Cuando hay fallas presentes, la generación distribuida fotovoltaica no representa cambios de voltaje considerables en los nodos de carga entre un nivel de penetración de cero y los demás niveles de penetración propuestos. Sin embargo, se muestra que los huecos de voltaje se profundizan a medida que disminuye el nivel de irradiancia, mientras que los nodos más propicios para la aparición de este fenómeno son aquellos que presentan huecos de voltaje antes de la inserción de la generación fotovoltaica y que dependen de esta tecnología para mitigar la profundidad del fenómeno.

Abstract: In this work a study of power quality on a low voltage test distribution network with radial topology is presented, whose objective is to propose a methodology to plan the insertion of photovoltaic distributed generation on distribution networks in order to mitigate the presence of voltage sags caused by the variability of the photovoltaic distributed generation. The study considers four different penetration levels, as two different locations are considered for the photovoltaic arrays installation for each penetration level. The photovoltaic arrays are considered to work under no partial shadows, with all its cells being ideally equal, while working at its maximum power point. The results analysis is carried out through graphs showing the sag levels assessed in function of fault distance, irradiance level, and system chargeability. When there are faults, the photovoltaic distributed generation doesn’t represent considerable depth changes on the load nodes between zero penetration level and the other penetration levels proposed. However, voltage sags are shown to be deeper as the irradiance level decreases, while most liable nodes for this phenomenon to appear are those presenting voltage sags before insertion of photovoltaic generation and which depend on this technology to mitigate the phenomenon deep