Gestión de microrredes eléctricas basadas en microturbinas de gas

Abstract

Además de utilizarse para dar suministro eléctrico a zonas aisladas, la generación distribuida es una manera de eliminar las pérdidas producidas en la red de transporte y distribución. La generación distribuida mediante sistemas de cogeneración o trigeneración, junto con la formación de microrredes eléctricas, ofrece la oportunidad de mejorar la eficiencia en la generación y la fiabilidad del sistema eléctrico. Las microturbinas ofrecen ventajas respecto a otros equipos debido a su simplicidad, bajo coste de mantenimiento, la posibilidad de utilizar cualquier combustible y la mejora en el desarrollo de recuperadores de calor.Para poder aprovechar las ventajas que ofrecen las microrredes, es necesario que sean capaces de funcionar de forma aislada y, además, que sean capaces de realizar la transición entre modos de funcionamiento (conectado a red/isla) de forma automática.Los algoritmos de control existentes actualmente para el funcionamiento en isla de las microrredes, se basan en dos estrategias: las configuraciones maestro-esclavo, en las cuales uno de los generadores realiza el control de tensión y frecuencia, con las limitaciones que ello conlleva, y los controles tipo ¿droop¿ en los cuales los generadores responden a las variaciones en la microrred de acuerdo a unas funciones preestablecidas. Ninguna de estas dos estrategias de control tiene en cuenta las necesidades de calor en los puntos de suministro. Por ello, en esta tesis se presenta un algoritmo de control centralizado que tiene en cuenta las necesidades de calor. Además, se presenta una estrategia de control para realizar la transición entre modos de funcionamiento (conexión a red / isla). Además, se han validado los algoritmos de control presentados, mediante su modelización y aplicación a una microrred alimentada por cinco microturbinas.