Sistemas de transmisión híbridos AC/DC y modelo preconceptual para el análisis de alternativas para la transmisión de energía de parques eólicos offshore a redes terrestres en Colombia

El propósito de este trabajo consiste en validar los fundamentos básicos y diferentes configuraciones de sistemas de transmisión híbrida CC/CA implementados a la fecha en parques eólicos costa afuera (offshore) a redes eléctricas terrestres a nivel global, y sus principales tendencias, de manera que...

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Autores:
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2024
Institución:
Universidad del Rosario
Repositorio:
Repositorio EdocUR - U. Rosario
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.urosario.edu.co:10336/43258
Acceso en línea:
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Palabra clave:
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Rights
License
Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
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description El propósito de este trabajo consiste en validar los fundamentos básicos y diferentes configuraciones de sistemas de transmisión híbrida CC/CA implementados a la fecha en parques eólicos costa afuera (offshore) a redes eléctricas terrestres a nivel global, y sus principales tendencias, de manera que permitan establecer un modelo preconceptual basado en parámetros de ingeniería, que coadyuve al proceso de estructuración y dimensionamiento de cualquier proyecto eólico offshore con capacidad inferior a 1600 MW, incluyendo la posible solución de transmisión híbrida CC/CA, el cual será comprobado con un caso real a nivel global y utilizado para la evaluación de un caso práctico en Colombia, que podría ser implementado en cualquier proyecto eólico offshore. El modelo preconceptual desarrollado en el presente trabajo de grado consiste en una aplicación en Python, de libre acceso, que permite obtener un dimensionamiento simplificado de un parque eólico offshore, sin tener en cuenta todas las variables y complejidades que pueden estar presentes en cada proyecto específico. Esta metodología puede ser aplicada por académicos y expertos multidisciplinarios, para dimensionar el área del parque eólico, tipo y distribución de aerogeneradores, tipo y cantidad de cables de interconexión y exportación, voltaje y posibles configuraciones para las redes de transmisión, que podría ser usada de referencia para el desarrollo de la ingeniería básica y detallada, en fases subsecuentes.
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spelling Celeita Rodríguez, David Felipe1014193495-1Acevedo Rojas, Bernardo DiegoMagíster en Energías RenovablesPart time371f5fab-62c5-4de3-bc02-8f5b7269e685-12024-08-09T21:12:13Z2024-08-09T21:12:13Z2024-07-23El propósito de este trabajo consiste en validar los fundamentos básicos y diferentes configuraciones de sistemas de transmisión híbrida CC/CA implementados a la fecha en parques eólicos costa afuera (offshore) a redes eléctricas terrestres a nivel global, y sus principales tendencias, de manera que permitan establecer un modelo preconceptual basado en parámetros de ingeniería, que coadyuve al proceso de estructuración y dimensionamiento de cualquier proyecto eólico offshore con capacidad inferior a 1600 MW, incluyendo la posible solución de transmisión híbrida CC/CA, el cual será comprobado con un caso real a nivel global y utilizado para la evaluación de un caso práctico en Colombia, que podría ser implementado en cualquier proyecto eólico offshore. El modelo preconceptual desarrollado en el presente trabajo de grado consiste en una aplicación en Python, de libre acceso, que permite obtener un dimensionamiento simplificado de un parque eólico offshore, sin tener en cuenta todas las variables y complejidades que pueden estar presentes en cada proyecto específico. Esta metodología puede ser aplicada por académicos y expertos multidisciplinarios, para dimensionar el área del parque eólico, tipo y distribución de aerogeneradores, tipo y cantidad de cables de interconexión y exportación, voltaje y posibles configuraciones para las redes de transmisión, que podría ser usada de referencia para el desarrollo de la ingeniería básica y detallada, en fases subsecuentes.The purpose of this work is to validate the fundamentals and different configurations of DC/AC hybrid transmission systems implemented to date in offshore wind farms to onshore power grids globally, and their main trends, to establish a pre-conceptual model based on engineering parameters, to assist in the structuring and sizing process of any offshore wind project with a capacity of less than 1600 MW, including the possible solution of hybrid DC/AC transmission. This model will be tested with a real global case and will be used for the evaluation of a practical case in Colombia, which could be implemented in any offshore wind project. The preconceptual model developed in this degree work consists of a freely available Python application that allows obtaining a simplified dimensioning of an offshore wind farm, without considering all the variables and complexities that may be present in each specific project. This methodology can be applied by academics and multidisciplinary experts to size the wind farm area, type and distribution of wind turbines, type and quantity of interconnection and export cables, voltage, and possible configurations for transmission networks, which could be used as a reference for the development of basic and detailed engineering in later stages.22 ppapplication/pdfhttps://repository.urosario.edu.co/handle/10336/43258spaUniversidad del RosarioEscuela de Ingeniería, Ciencia y TecnologíaMaestría en Energías RenovablesAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 InternationalAbierto (Texto Completo)http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2M. E. Montilla de Jesús, «Control de parques eólicos “offshore” conectados a red mediante enlace de continua HVdc-LCC», http://purl.org/dc/dcmitype/Text, Universidad Carlos III de Madrid, 2010. Accedido: 21 de octubre de 2023. [En línea]. Disponible en: https://dialnet.unirioja.es/servlet/tesis?codigo=87640O. E. Á. Calderón, «Renovables en el Contexto Latinoamericano», n.o 1, 2019.E. S. T. Gutierrez, «TRANSMISION DE POTENCIA EN CORRIENTE DIRECTA – HVDC ANALISIS Y SIMULACION», 2004.Z. J. Díaz Puerto y J. P. Rodríguez Miranda, «Generalidades de la energía eólica marina», https://rdigitales.uptc.edu.co/memorias/index.php/eniiu/ped_practicas/paper/view/2569, jun. 2018, Accedido: 22 de octubre de 2023. [En línea]. Disponible en: https://repositorio.uptc.edu.co//handle/001/6341M. Zubiaga y S. Aurtenetxea, Energy Transmission and Grid Integration of AC Offshore Wind Farms. BoD – Books on Demand, 2012. [En línea]. Disponible en: https://www.intechopen.com/books/3181«8.2: Vientos y el Efecto Coriolis», LibreTexts Español. Accedido: 15 de octubre de 2023. [En línea]. Disponible en: https://espanol.libretexts.org/Geociencias/Oceanograf%C3%ADa/Libro%3A_Introducci%C3%B3n_a_la_Oceanograf%C3%ADa_(Webb)/08%3A_Oc%C3%A9anos_y_clima/8.02%3A_Vientos_y_el_Efecto_CoriolisL. C. Jiménez Vergara, «Diseño conceptual y básico de una interconexión HVDC para un Parque Eólico Offshore», instname:Universidad de los Andes, 2014, Accedido: 16 de octubre de 2023. [En línea]. Disponible en: https://repositorio.uniandes.edu.co/handle/1992/16099«OCW01_COP_Volume I_20230518.pdf». Accedido: 18 de febrero de 2024. [En línea]. Disponible en: https://www.boem.gov/sites/default/files/documents/renewable-energy/state-activities/OCW01_COP_Volume%20I_20230518.pdf«DNV GL releases subsea power cable guideline following 18-month Joint Industry Project». Accedido: 13 de mayo de 2024. [En línea]. Disponible en: https://www.dnv.com/news/dnv-gl-releases-subsea-power-cable-guideline-following-18-month-joint-industry-project-7340/Q. Wei, B. Wu, D. Xu, y N. R. Zargari, «Overview of offshore wind farm configurations», IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci., vol. 93, n.o 1, p. 012009, nov. 2017, doi: 10.1088/1755-1315/93/1/012009.P. S. Cáceres, «Centrales eólicas», Blog de Tecnología - IES José Arencibia Gil - Telde. Accedido: 15 de octubre de 2023. [En línea]. Disponible en: https://www3.gobiernodecanarias.org/medusa/ecoblog/fsancac/2017/11/24/centrales-eolicas/M. Bošnjaković, M. Katinić, R. Santa, y D. Marić, «Wind Turbine Technology Trends», Applied Sciences, vol. 12, n.o 17, Art. n.o 17, ene. 2022, doi: 10.3390/app12178653.M. Bilgili y H. Alphan, «Global growth in offshore wind turbine technology», Clean Techn Environ Policy, vol. 24, n.o 7, pp. 2215-2227, sep. 2022, doi: 10.1007/s10098-022-02314-0.RWE, «The company history of RWE». Accedido: 13 de mayo de 2024. [En línea]. 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Disponible en: https://new.abb.com/docs/default-source/ewea-doc/xlpe-submarine-cable-systems-2gm5007.pdfD. Dhua, S. Huang, y Q. Wu, «Optimal Power Flow Modelling and Analysis of Hybrid AC-DC Grids with Offshore Wind Power Plant», Energy Procedia, vol. 141, pp. 572-579, dic. 2017, doi: 10.1016/j.egypro.2017.11.076.instname:Universidad del Rosarioreponame:Repositorio Institucional EdocUREnergía eólica offshoreSistemas de transmisión híbrida offshoreCorriente alterna en alta tensión (HVAC)Corriente continua en alta tensión (HVDC)Cables submarinos de trasmisión eléctricaRed de colección de corriente alterna (AC)Red de colección de corriente directa (DC)Red de trasmisión DCOffshore wind powerOffshore hybrid transmission systemsHigh voltage alternating current (HVAC)High voltage direct current (HVDC)Submarine power transmission cablesAlternating current (AC) collection networkDirect current (DC) collection networkDC transmission networkSistemas de transmisión híbridos AC/DC y modelo preconceptual para el análisis de alternativas para la transmisión de energía de parques eólicos offshore a redes terrestres en ColombiaHybrid AC/DC Power Transmission Systems and Pre-Feasibility Model for Analyzing Alternatives for Transmitting Energy from Offshore Wind Farms to Onshore Grids in ColombiabachelorThesisTrabajo de gradoTrabajo de gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fEscuela de Ingeniería, Ciencia y TecnologíaBogotáLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1483https://repository.urosario.edu.co/bitstreams/27c16671-788e-4e0a-ac73-5d77855589f7/downloadb2825df9f458e9d5d96ee8b7cd74fde6MD52CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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