Desarrollo de un sistema SCADA basado en Labview para la gestión de una microrred energética

Abstract

Este proyecto se enmarca dentro de un proyecto mayor basado en el desarrollo de una microrred eléctrica en el departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la UPNA. Ese proyecto tiene como finalidad diseñar microrredes eléctricas en las que se implementen estrategias de control para lograr la optimización de sus elementos añadiéndoles nuevas funcionalidades, garantizando el suministro eléctrico de las cargas en funcionamiento aislado, atenuando las perturbaciones introducidas en el PCC en funcionamiento conectado a red, y colaborando con la red eléctrica en el mantenimiento de su estabilidad. Asimismo será una característica muy importante su capacidad de modularidad, es decir, de permitir la conexión de nuevos elementos según el concepto plug-and-play. La microrred está ubicada en el Campus Arrosadía (Pamplona) de la Universidad Pública de Navarra tiene una potencia estimada de generación eléctrica máxima de 20kW, teniendo en cuenta los perfiles combinados de generación eólica y fotovoltaica, y el apoyo del grupo electrógeno y pila de combustible. Lógicamente, la potencia total instalada en los elementos será mayor, y su valor se incluye dentro de la descripción de los mismos, a continuación. La microrred está compuesta por los siguientes elementos: •Aerogenerador de 6kW. •Generador fotovoltaico de 5kW formado por 60 módulos BP585. •Grupo electrógeno de 16,5 kVA. •Sistema de hidrógeno, incluyendo sistema de electrolisis de potencia estimada 5-10kW, sistema de almacenamiento de 35Nm3 y sistema de pila de combustible, de 5-10KW. •Banco de baterías, de capacidad máxima de almacenamiento estimada de 100kWh. •Sistema de acondicionamiento eléctrico (electrónica de potencia) basada en arquitectura mixta. •Sistema de comunicaciones •Sistema de monitorización •Cargas trifásicas controlables para ensayos experimentales de la microrred. •Interruptor controlado en la conexión a la red eléctrica con objeto de hacer funcionar a la microrred tanto en modo aislado como conectado a red. El objetivo principal de la microrred es el de constituir una instalación singular para la investigación y desarrollo tecnológico de microrredes eléctricas. Por ello, en su configuración y diseño se ha tenido en cuenta la posible integración futura de nuevos dispositivos, la modularidad necesaria para integrar equipos adicionales que eleven la potencia del sistema o gestionen de distinta manera la energía, y el uso de la microrred como banco de ensayos de nuevos sistemas de acondicionamiento eléctrico, comunicaciones y monitorización. La microrred establecida cuenta con diversos dispositivos de almacenamiento y generación eléctrica, todos ellos relacionados con las energías renovables. Así pues, un dispositivo centra, el inversor híbrido, está conectado a diversos dispositivos. Como fin último se desean desarrollar unas estrategias eléctricas que permitan optimizar la utilización de energías renovables. Su funcionamiento básico es el siguiente: El inversor híbrido recoge datos de distintas variables de todos los elementos de la red. Fundamentalmente, según los valores de las potencias de los distintos dispositivos decide si debe inyectarse corriente a la red o almacenarla en dispositivos de almacenamiento como las baterías.