Sistema de compensación de reactivos en uso final con proyectos fotovoltaicos como generación distribuida

This research addresses reactive power compensation in solar photovoltaic generation facilities in Colombia, as a response to the ongoing technical and regulatory challenges derived from CREG Resolution 015 of 2018, and the promotion of the Non-Conventional Renewable Energy Sources applications. The...

Full description

Autores:
Pacheco Martínez, José Alfonso
Silva Ortega, Jorge Iván
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2024
Institución:
Corporación Universidad de la Costa
Repositorio:
REDICUC - Repositorio CUC
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.cuc.edu.co:11323/13765
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/11323/13765
https://repositorio.cuc.edu.co/
Palabra clave:
Compensación de reactivos
FNCER
Factor M
Sistemas de Generación Distribuida
Reactive Power Compensation
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Distributed Systems
Rights
openAccess
License
Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)
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description This research addresses reactive power compensation in solar photovoltaic generation facilities in Colombia, as a response to the ongoing technical and regulatory challenges derived from CREG Resolution 015 of 2018, and the promotion of the Non-Conventional Renewable Energy Sources applications. The project considered three primary phases. The identification of technical and regulatory factors for reactive power compensation in solar photovoltaic systems was the first step. A global analysis of Resolution CREG 015 of 2018, which introduced factor M and extended penalties for excessive capacitive reactive power, included studying dynamic compensation solutions. Second, the solution includes a reactive power compensation scheme, which, adapted to the particularities of the system, integrates active and passive solutions. A representative case study was used to evaluate the proposed scheme. The results showed that the developed design improves the power factor, reduces the penalties and operating cost of the system, maintaining the quality of the power supply as seen from the point of connection to the grid operator. In addition, the recommended approach promotes energy sustainability objectives and aligns compliance with current legislation and regulations. This project results in a practical model for the optimization of Reactive Power compensation in Distributed Generation Systems.
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The identification of technical and regulatory factors for reactive power compensation in solar photovoltaic systems was the first step. A global analysis of Resolution CREG 015 of 2018, which introduced factor M and extended penalties for excessive capacitive reactive power, included studying dynamic compensation solutions. Second, the solution includes a reactive power compensation scheme, which, adapted to the particularities of the system, integrates active and passive solutions. A representative case study was used to evaluate the proposed scheme. The results showed that the developed design improves the power factor, reduces the penalties and operating cost of the system, maintaining the quality of the power supply as seen from the point of connection to the grid operator. In addition, the recommended approach promotes energy sustainability objectives and aligns compliance with current legislation and regulations. This project results in a practical model for the optimization of Reactive Power compensation in Distributed Generation Systems.Este proyecto de investigación aborda la compensación de potencia reactiva en instalaciones de generación solar fotovoltaica en Colombia, como respuesta a los continuos desafíos técnicos y regulatorios derivados de la resolución CREG 015 de 2018, generados a partir del auge y crecimiento del uso de las Fuentes No Convencionales de Energía Renovable (FNCER). Se realizaron tres fases primordiales en el estudio; inicialmente, se identificaron las consideraciones técnicas y regulatorias para la compensación de la potencia reactiva en sistemas con instalaciones solares fotovoltaicas. Se analizó el impacto de la resolución CREG 015 de 2018, que introdujo el factor M y amplió las penalizaciones para el caso de los excesos de potencias reactivas capacitivas, y se analizaron soluciones basadas en compensación dinámica. En segundo lugar, se diseñó un esquema de compensación de potencia reactiva, que, adaptado a las particularidades del sistema, integra soluciones activas y pasivas. Finalmente, se evaluó el esquema propuesto mediante un caso de estudio representativo. Los resultados mostraron que el diseño desarrollado mejora el factor de potencia, reduce las penalidades y el costo operativo del sistema y mantiene la calidad del suministro eléctrico visto desde el punto de conexión con el operador de red. Además, el enfoque recomendado promueve los objetivos de sostenibilidad energética y alinea el cumplimiento con la legislación y normativa vigente. Este proyecto entrega como resultado un modelo práctico para la optimización de la compensación de la Potencia Reactiva en Sistemas de Generación Distribuida.Lista de tablas 13--Introducción 14--Descripción de la Problemática y Pregunta Problema 16 --Justificación 19--Objetivos 22--OBJETIVO GENERAL 22--OBJETIVOS ESPECÍFICOS 22--CAPÍTULO I: MARCO TEÓRICO 23--Corrección del Factor de Potencia 23--FACTOR DE POTENCIA, CAUSAS Y EFECTOS 23--BENEFICIOS EN LA MEJORA DEL FACTOR DE POTENCIA EN INSTALACIONES DE USO FINAL 27--CONSIDERACIONES PARA LA MEDICIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA 32--ASPECTOS REGULATORIOS EN COLOMBIA 39 -- Control de reactivos en sistemas de generación solar fotovoltaica 48 --PROYECTOS DE GENERACIÓN SOLAR FOTOVOLTAICAS 48-- Integración de la Generación Solar Fotovoltaica al Sistema de Distribución Local 51--La Curva P-Q en Inversores en Proyectos con Generación Solar Fotovoltaica 59-- Ajustes de la Curva P-Q Según IEEE Std 1547-2018 62--Inversores en Aplicaciones Solares Fotovoltaicas a Nivel Nacional e Internacional 69--Requisitos de Operación a Nivel Nacional, Según RETIE 69--Requisitos de Operación a Nivel Internacional, Según el Reglamento UE 2016/631 71 --Capítulo II: Metodología 96--Identificación de Variables Incidentes 100--Variables Incidentes 101--Caso de Estudio 104 --Aplicación de Escenarios, Sensibilidades y Variaciones de la Carga 108--Diseño del Esquema de Compensación 109 --Análisis Comparativo 110 --CAPÍTULO III: RESULTADOS 112--Variables Incidentes del Caso de Estudio 112--Escenarios, Sensibilidades y Variación de la Carga 125--VARIANTE 1: SISTEMA SIN GENERACIÓN FOTOVOLTAICA 125--VARIANTE 2: SISTEMA CON GENERACIÓN FOTOVOLTAICA CON FACTOR DE POTENCIA 1.0 --VARIANTE 3: SISTEMA CON GENERACIÓN FOTOVOLTAICA CON FACTOR DE POTENCIA 0.95 129--VARIANTE 4: SISTEMA CON GENERACIÓN FOTOVOLTAICA CON FACTOR DE POTENCIA 0.8 131--Diseño del Esquema de Compensación 139 -- Análisis Comparativo 147--Conclusiones 157--Recomendaciones 160--Referencias 161Magíster en Eficiencia Energética y Energía RenovableMaestría187 páginasapplication/pdfspaCorporación Universidad de la CostaEnergíaBarranquilla, ColombiaMaestría en Eficiencia Energética y Energía RenovableSistema de compensación de reactivos en uso final con proyectos fotovoltaicos como generación distribuidaTrabajo de grado - MaestríaTextinfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TMinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionAcosta, C., & Escobar, B. 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EN USO FINAL .pdf.txtExtracted texttext/plain102893https://repositorio.cuc.edu.co/bitstreams/e20f7d7d-a8ad-4d24-9893-5041b967beb0/downloadb36fcfaaca108466a19ab14f4daedacbMD53THUMBNAILSISTEMA DE COMPENSACIÓN DE REACTIVOS EN USO FINAL .pdf.jpgSISTEMA DE COMPENSACIÓN DE REACTIVOS EN USO FINAL .pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg8655https://repositorio.cuc.edu.co/bitstreams/3ebcc30c-4370-4c52-b448-39efc90f91f9/downloadda2caf056b13be55a9dc987fd531ba6eMD5411323/13765oai:repositorio.cuc.edu.co:11323/137652025-02-22 10:20:11.429https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/open.accesshttps://repositorio.cuc.edu.coRepositorio de la Universidad de la Costa 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