Esquema de compensación de reactivos en proyectos de generación solar fotovoltaica instalada para usuarios finales

En Colombia, la penalización por el exceso de energía reactiva se basa en las regulaciones emitidas por la CREG. Durante los últimos años, esta penalización se ha regido por la regulación CREG 015 del 2018 y sus modificaciones posteriores, como la 199 del 2019 y la 195 del 2020; sin embargo, la reci...

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Autores:
Ospino Sierra, Marcelo Adrián
Pacheco Martínez, Jesús Alberto
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2024
Institución:
Corporación Universidad de la Costa
Repositorio:
REDICUC - Repositorio CUC
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.cuc.edu.co:11323/13039
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/11323/13039
https://repositorio.cuc.edu.co/
Palabra clave:
Penalización de energía reactiva
Compensación activa
Compensación dinámica
Compensación mixta
Factor de potencia
Esquema de compensación de reactivos
Reactive energy penalization
Active compensation
Dynamic compensation
Mixed compensation
Power factor
Reactive compensation scheme
Rights
openAccess
License
Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)
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Durante los últimos años, esta penalización se ha regido por la regulación CREG 015 del 2018 y sus modificaciones posteriores, como la 199 del 2019 y la 195 del 2020; sin embargo, la reciente entrada en vigor de la Resolución CREG 101 035 de 2024 establece criterios específicos para el cobro de energía reactiva, especialmente para la penalización de la energía reactiva capacitiva. Estas regulaciones definen las condiciones técnicas y comerciales para la conexión de generadores al Sistema Interconectado Nacional, así como los estándares y requisitos de calidad de energía que deben cumplir los generadores. Para solventar las penalizaciones asociadas a la generación de energía reactiva durante años fueron utilizados los métodos de compensación activa (estática), dinámica y mixta que tienen como beneficios adicionales la mejora del factor de potencia, aumentando la eficiencia y reduciendo costos; no obstante, con el decreto 0929 MINMINAS del 2023, se flexibiliza la medición de los consumos de los usuarios. En el caso que se registre energía reactiva, la Comisión de Regulación de Energía y Gas (CREG) debe examinar la normativa actual sobre el cobro de energía reactiva para evitar perjudicar injustamente a los usuarios. Con base a lo anterior, el objetivo del presente trabajo es proponer el diseño de un esquema de compensación de reactivos con proyecto de generación solar fotovoltaica en nivel 1 de tensión; para esto se identificaron las consideraciones técnicas y reglamentarias para la compensación de reactivos con el uso de generación fotovoltaica, posteriormente se realizó el diseño del esquema de compensación.In Colombia, the penalty for excess reactive power is based on regulations issued by the CREG. In recent years, this penalty has been governed by Regulation CREG 015 of 2018 and its subsequent amendments, such as 199 of 2019 and 195 of 2020; however, the recent enforcement of Resolution CREG 101 035 of 2024 establishes specific criteria for charging reactive power, especially for capacitive reactive power penalties. These regulations define the technical and commercial conditions for connecting generators to the National Interconnected System, as well as the standards and quality requirements that generators must meet. To mitigate penalties associated with reactive power generation, active (static), dynamic, and mixed compensation methods have been used for years, which provide additional benefits such as improving power factor, increasing efficiency, and reducing costs; however, with Decree 0929 MINMINAS of 2023, the measurement of user consumption is made more flexible. In cases where reactive power is registered, the Commission for the Regulation of Energy and Gas (CREG) must review current regulations on reactive power charges to avoid unjustly harming users. Based on the above, the objective of this work is to propose the design of a reactive compensation scheme with a photovoltaic solar generation project at voltage level 1; for this purpose, technical and regulatory considerations for reactive compensation using photovoltaic generation were identified, and subsequently, the compensation scheme was designed.Lista de Tablas y Figuras 10 -- Figuras10 -- Tablas 12 -- Introducción 13 -- Planteamiento del Problema 15 -- Justificación 17 -- Objetivos 18 -- Objetivo General 18 -- Objetivos Específicos 18 -- Metodología Propuesta 19 -- Fase 1 - Consideraciones Técnicas y Reglamentarias para la Compensación de Reactivos 19 -- Fase 2 - Diseño de Esquema de Compensación de Reactivos 19 -- Fase 3 - Evaluación del Esquema de Compensación de Reactivos 20 -- Marco Teórico – Compensación del Factor de Potencia en Sistemas Solares Fotovoltaicos 21 -- Integración de la Generación Solar Fotovoltaica al Sistema de Distribución Local 21 -- Sistema Fotovoltaico 21 -- Problemas Más Comunes Generados por la Alta Penetración de los Sistemas de Generación Solar 29 -- Fundamentos para la Compensación del Factor de Potencia 31 -- Signo del Factor de Potencia FP y del Cos ϕ 32 -- Convención de Signos del Factor de Potencia 34 -- Causas del Bajo Factor de Potencia 34 -- Efectos del Bajo Factor de Potencia 35 -- Ventajas de Mejorar el Factor de Potencia 37 -- Tipos de Compensación 37 -- El Compensador Estático Síncrono 42 -- Métodos para el Control de la Energía Reactiva 43 -- Fundamentos del Diseño de Compensación de Energía Reactiva en Sistemas Eléctricos Industriales 44 -- Aplicación de Medios Compensadores 45 -- Aplicación de Métodos no Compensadores: 49 -- Aspectos Legales que Regulan La Compensación y la Penalización de Reactivos 51 -- Antecedentes 52 -- Actualidad 55 -- Metodología 63 -- Identificación de las Variables Incidentes en la Compensación del Factor de Potencia en Proyectos Solares 64 -- Caso de Estudio 64 -- Sensibilidades Desarrolladas al Caso de Estudio 69 -- Modelado de Generación Solar 70 -- Modelo PV 71 -- Modelado del Sistema 72 -- Criterios para el Análisis del Caso de Estudio 78 -- Análisis de Resultados 80 -- Zona 1. 95 -- Zona 2. 95 -- Zona 3. 95 -- Zona 4. 95 -- Conclusiones 103 -- Referencias 106Ingeniero(a) ElectricistaPregrado112 páginasapplication/pdfspaCorporación Universidad de la CostaEléctricaBarranquilla, ColombiaIngeniería EléctricaEsquema de compensación de reactivos en proyectos de generación solar fotovoltaica instalada para usuarios finalesTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionAlam Hossain Mondal, M., & Sadrul Islam, A. 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Proceedings of the 2012 24th Chinese Control and Decision Conference, CCDC 2012, 4. https://doi.org/10.1109/CCDC.2012.6244445Penalización de energía reactivaCompensación activaCompensación dinámicaCompensación mixtaFactor de potenciaEsquema de compensación de reactivosReactive energy penalizationActive compensationDynamic compensationMixed compensationPower factorReactive compensation schemePublicationORIGINALEsquema de compensación de reactivos en proyectos de generación solar fotovoltaica instalada para usuarios finales.pdfEsquema de compensación de reactivos en proyectos de generación solar fotovoltaica instalada para usuarios finales.pdfTesisapplication/pdf2080619https://repositorio.cuc.edu.co/bitstreams/30f5f6b7-2935-42d2-839b-32ebd358b195/downloadfc11619ee1bb4c2015661da334fbc117MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-814828https://repositorio.cuc.edu.co/bitstreams/0a46acfd-53c1-4b97-84fb-40e717ffc1a2/download2f9959eaf5b71fae44bbf9ec84150c7aMD52TEXTEsquema de compensación de reactivos en proyectos de generación solar fotovoltaica instalada para usuarios finales.pdf.txtEsquema de compensación de reactivos en proyectos de generación solar fotovoltaica instalada para usuarios finales.pdf.txtExtracted texttext/plain163163https://repositorio.cuc.edu.co/bitstreams/d7cf005f-83d9-4dfc-9f7a-7447e29fe47f/download241cefca445577cefe45602da0052ad4MD53THUMBNAILEsquema de compensación de reactivos en proyectos de generación solar fotovoltaica instalada para usuarios finales.pdf.jpgEsquema de compensación de reactivos en proyectos de generación solar fotovoltaica instalada para usuarios finales.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg8199https://repositorio.cuc.edu.co/bitstreams/fda044d4-c8f8-49aa-9b92-fb906a8fd798/downloadee5e4661385796449bee9561ad6abe5aMD5411323/13039oai:repositorio.cuc.edu.co:11323/130392024-09-17 10:54:50.294https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/open.accesshttps://repositorio.cuc.edu.coRepositorio de la Universidad de la Costa 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