Determinación de la máxima penetración de generación solar fotovoltaica en redes de distribución industriales

Abstract

en: Due to the use of distributed generation sources has increased in recent years, especially at the industrial level, the research carried out in this degree work aims to establish the maximum penetration of photovoltaic solar energy in an industrial distribution network, determining the effect of the integration of this generation in the network, through 22 dispersion (participation) and penetration scenarios, where variables will be evaluated in the framework of power quality in the NTC 5001 standard of 2008. The proposed methodology includes the modeling of the solar resource (irradiance and temperature), and the load profile that in this case is of an industrial circuit (34.5 kV) of the North Savanna of Bogotá. This modeling was carried out through the analysis of the Mixed Gaussian Model, to carry out the probability adjustment and estimate the availability of solar resource and consumption profile for a sunny day (12 hours), with a capture frequency of every 5 minutes for irradiance and time for charging. Subsequently, the Monte Carlo Analysis was carried out to recreate 1,000 days of simulation based on the estimates made; meanwhile, the estimated temperature values were adjusted by interpolation by cubic splines, expressing them as a function of irradiance. Subsequently, the scenarios defined in the OpenDSS simulation software are modeled, and the result analysis is carried out using Matlab, and thus determine the maximum value of photovoltaic solar energy penetration permissible in an industrial distribution network.

spa: Debido a que el uso de fuentes de generación distribuida ha incrementado en los últimos años en especial a nivel industrial, la investigación realizada en este trabajo de grado, tiene como finalidad establecer la máxima penetración de energía solar fotovoltaica en una red de distribución industrial, determinando el efecto que tiene la integración de dicha generación en la red, mediante 22 escenarios de dispersión (participación) y penetración, donde se evaluarán variables en el marco de calidad de potencia en la norma NTC 5001 de 2008. La metodología propuesta comprende el modelamiento del recurso solar (irradiancia y temperatura), además del perfil de carga que en este caso es de caracter industrial (34.5 kV) de la Sabana Norte de Bogotá. Este modelamiento se realizó mediante el análisis del Modelo de Gaussianas Mixtas, para realizar el ajuste de probabilidad y estimar la disponibilidad de recurso solar y perfil de consumo para un día de sol (12 horas), con una frecuencia de muestreo de cada 5 minutos para la irradiancia y horaria para la carga. Posteriormente se realizó el Análisis de Monte Carlo, para recrear 1.000 días de simulación a partir de las estimaciones realizadas; por su parte, los valores estimados de temperatura fueron ajustados mediante interpolación por Splines cúbicas expresándolos en función de la irradiancia. Posteriormente se modelan los escenarios definidos en el software de simulación OpenDSS, y se realiza el análisis de resultado mediante Matlab, y así determinar el valor máximo de penetración de energía solar fotovoltaica permisible en una red de distribución industrial.