Technical and economical analysis of isolated microgrids

Abstract

Con el fin de lograr que las microrredes puedan alcanzar más integración hoy en día, con un modo de funcionamiento seguro y estable, varios problemas técnicos y económicos necesitan ser resueltos. Algunos de estos problemas son la naturaleza intermitente de las unidades de generación, que dependen del clima y no son despachables, y la falta de más standares que regulen la operación de microrredes en modo autónomo. El principal objetivo de esta tesis es llevar a cabo algunos de estos análisis, técnicos y económicos, en microrredes. Así, algunos aspectos fundamentales que se tratan son el análisis del factor de capacidad en microrredes con regulación tipo droop y alimentadas por generación eólica, y la optimización de la producción de energía por un lado, y del coste por otro. Esto se aplica al estudio de estabilidad por medio de análisis de estabilidad de pequeña señal. Para investigar la idoneidad de la ubicación de microrredes alimentadas por generación eólica, se emplea el análisis del factor de capacidad en distintos escenarios. Más aún, el objetivo de buscar la mejor ubicación unido a la viabilidad económica, se emplean en la optimización de la energía producida y del coste. Finalmente, los objetivos de la optimización de la energía producida y de la viabilidad económica, son extendidos para la definición de restricciones adicionales en la microrred, de manera que se asegure un flujo de cargas estable. Para el estudio de la fiabilidad de la microrred se utilizan técnicas eficientes de muestreo para definir la función de distribución del viento, así como una técnica de correlación de variables entre distintas turbinas eólicas. Se estudian distintos escenarios desde el punto de vista económico, para seleccionar los que aseguran la mayor energía producida al menor coste. Por último, se determinan las variables que más afectan a la estabilidad de la microrred.