Las Microrredes, también conocidas como Microredes, son sistemas de distribución de energía a pequeña escala compuestos por fuentes de energía distribuidas, dispositivos de almacenamiento de energía, dispositivos de conversión de energía, cargas, dispositivos de monitoreo y protección, y más. Proporcionan energía a las cargas y abordan principalmente la confiabilidad del suministro de energía.
¿Qué es una microrred?
Una Microrred es un sistema autónomo capaz de autocontrol, protección y gestión.Funciona como un sistema de energía completo, confiando en su propio control y gestión para lograr el control del equilibrio de energía, la optimización del funcionamiento del sistema, la detección y protección de fallas y la gestión de la calidad de la energía.
Propósito y beneficios
El concepto de Microredes tiene como objetivo lograr una aplicación flexible y eficiente de fuentes de energía distribuidas, abordando los desafíos de integrar una gran cantidad de fuentes de energía distribuidas diversas en la red. El desarrollo y la ampliación de las microrredes pueden promover plenamente la integración a gran escala de fuentes de energía distribuidas y renovables, garantizando un suministro fiable a diversas formas de cargas. Esto sirve como una forma eficaz de hacer la transición de las redes eléctricas tradicionales a redes inteligentes.
Componentes clave de una microrred
Las microrredes suelen consistir en fuentes de energía distribuidas de pequeña capacidad con interfaces electrónicas de potencia. Entre ellos se incluyen microturbinas de gas, pilas de combustible, células fotovoltaicas, pequeñas turbinas eólicas y dispositivos de almacenamiento de energía como supercondensadores, volantes de inercia y baterías. Estos componentes están conectados en el lado del usuario, caracterizándose por su bajo costo, bajo voltaje y mínima contaminación.
Ejemplo de configuración del sistema
- **Convertidor de almacenamiento de energía**:Un convertidor de almacenamiento de energía bidireccional conectado a la red/fuera de la red de 50 kW, conectado al bus de CA de 0,4 KV, que permite el flujo de energía bidireccional.
- **Batería de fosfato de hierro y litio**:110kwh
- **EMS y BMS**:Sistemas que controlan la carga y descarga del sistema de almacenamiento de energía y monitorean la información SOC de la batería según instrucciones de despacho de nivel superior.
Características del sistema
1. **Afeitado máximo y energía de respaldo**:El sistema se utiliza principalmente para reducir los picos y como fuente de energía de respaldo, evitando aumentos de capacidad de energía y mejorando la calidad de la energía.
2. **Funcionalidad integral**:El sistema de almacenamiento de energía cuenta con funciones completas de comunicación, monitoreo, gestión, control, alerta temprana y protección, lo que garantiza un funcionamiento seguro a largo plazo.
3. **Comunicación y monitoreo avanzado**:El sistema BMS se comunica con el sistema EMS y directamente con el PCS a través del bus RS485, logrando un monitoreo y protección integral de la batería.
Estrategia operativa
- **Interacción con la red**:El sistema de almacenamiento de energía puede funcionar en modo conectado a la red, regulando la potencia activa y reactiva a través del modo PQ o modo de caída para satisfacer las necesidades de carga y descarga.
- **Gestión de picos**:Durante los picos de precios de la electricidad o períodos de alta carga, el sistema de almacenamiento de energía descarga a la carga, logrando reducir los picos y suplementar la energía.
- **Transición perfecta**:El convertidor de almacenamiento de energía puede cambiar del modo conectado a la red al modo isla (fuera de la red) al detectar una anomalía en la red.
- **Operación Independiente**:En el modo fuera de la red, el convertidor de almacenamiento de energía actúa como fuente de voltaje principal, proporcionando voltaje y frecuencia estables a las cargas locales.
Convertidor de almacenamiento de energía (PCS)
- **Tecnología paralela avanzada**:Admite el funcionamiento paralelo sin restricciones de varias máquinas.
- **Integración de múltiples fuentes**:Puede conectarse directamente con generadores diésel.
- **Precisión de alta potencia compartida**:Logra un grado de reparto de energía de hasta el 99 % en modo paralelo de fuente de voltaje.
- **Cambio de modo fluido**:Admite una conmutación fluida en línea entre los modos conectados a la red y fuera de la red.
- **Alta Eficiencia**:Diseño optimizado de hardware y software, con una eficiencia de conversión de hasta el 98,7%.
- **Larga vida útil**:Diseñado para una vida útil de 20 años.
Métodos de comunicación
1. **Comunicación Ethernet**:Conexión directa entre el puerto RJ45 del convertidor de almacenamiento de energía y el puerto RJ45 de la computadora superior para monitoreo.
2. **Comunicación RS485**:Esquema de comunicación RS485 opcional basado en comunicación Ethernet MODBUS TCP estándar.
3. **Comunicación BMS**:El convertidor de almacenamiento de energía se comunica con la unidad de gestión de baterías BMS para la supervisión y protección del estado.
Sistema BMS
El sistema de administración de baterías (BMS) monitorea el voltaje, la corriente, el estado de aislamiento, el SOC y más de la batería. Garantiza la seguridad y confiabilidad del funcionamiento de la batería, brindando alertas y protección de emergencia ante posibles fallas.
Sistema EMS
El Sistema de Gestión de Energía (EMS) es el sistema de gestión de nivel superior para el sistema de almacenamiento de energía y se centra en el monitoreo, el análisis de datos y la programación en tiempo real. Garantiza un suministro de energía confiable y mejora la economía del sistema.
Funciones clave:
- **Monitoreo de dispositivos**:Monitoreo y control de datos en tiempo real de los equipos del sistema.
- **Gestión Energética**:Estrategia de control de optimización para el almacenamiento de energía y coordinación de cargas.
- **Alertas de eventos**:Sistema de alerta multinivel con umbrales ajustables y medidas de respuesta.
- **Gestión de informes**:Funciones integrales de estadísticas, análisis y generación de informes de datos.
- **Gestión de Seguridad**:Configuración de la autoridad de operación del sistema para garantizar un funcionamiento seguro.
Seguridad y Monitoreo
- **Monitoreo Integral**:Monitoreo de seguridad por video multicanal que cubre equipos clave y espacios operativos, y admite almacenamiento de datos de video a largo plazo.
- **Sistemas contra incendios y HVAC**:Medidas separadas de refrigeración y protección contra incendios para equipos y compartimentos de baterías, utilizando sistemas avanzados de extinción de incendios como el heptafluoropropano para una gestión de incendios eficiente y segura.
En resumen, las microrredes representan un avance significativo en el logro de soluciones de suministro de energía flexibles, eficientes y confiables, particularmente con la integración de fuentes de energía distribuidas y renovables. Al aprovechar tecnologías avanzadas y sistemas de gestión integrales, las microrredes allanan el camino para el futuro de las redes inteligentes.
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Hora de publicación: 31-jul-2024
