Estudio de la Calidad de la Energía en Redes de Distribución con Alta Penetración de Energías Renovables usando Simulación en Tiempo Real

Introducción: La potencia que se suministra a la carga a través de la red de distribución proviene principalmente de fuentes convencionales de energía. Sin embargo, se está realizando una transformación hacia redes eléctricas sostenibles y eficientes, que incorporen fuentes de energía renovables dis...

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Autores:: Gomez, Eduardo
Marlés Sáenz, Eduardo
Candelo Becerra , John Edwin

Tipo de recurso:: Article of journal

Fecha de publicación:: 2024

Institución:: Corporación Universidad de la Costa

Repositorio:: REDICUC - Repositorio CUC

Idioma:: eng

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description	Introducción: La potencia que se suministra a la carga a través de la red de distribución proviene principalmente de fuentes convencionales de energía. Sin embargo, se está realizando una transformación hacia redes eléctricas sostenibles y eficientes, que incorporen fuentes de energía renovables distribuidas y más cerca a los consumos. Este proceso ha llevado a que se investiguen efectos que trae la inclusión de recursos energéticos distribuidos, los cuales han mostrado algunos problemas que se relacionan con la calidad de la energía. Sin embargo, se requieren más estudios para mostrar efectos más detallados y el uso de nuevas herramientas como la simulación en tiempo real. Objetivo: Este documento utiliza simulación en tiempo real para evaluar el impacto en la calidad de la energía producida al integrar recursos de energía distribuida (DER) en una red de distribución. Metodología: El sistema de alimentación de prueba de 13 nodos IEEE se utilizó para evaluar armónicos de voltaje, armónicos de corriente, parpadeo e inyección de CC según los estándares IEEE 1547-2018, IEEE 519-2014 y NTC 5001-2008. El sistema de prueba del alimentador se implementó en el software Hypersim y se utilizó para ejecutar simulaciones en tiempo real. Resultados: Los resultados muestran que la integración de recursos energéticos distribuidos en la red produce un alto impacto en los armónicos de corriente de la red. Conclusiones: El fenómeno de inyección DC presenta un impacto medio, y los flickers y armónicos de tensión presentan un impacto menor.
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Objetivo: Este documento utiliza simulación en tiempo real para evaluar el impacto en la calidad de la energía producida al integrar recursos de energía distribuida (DER) en una red de distribución. Metodología: El sistema de alimentación de prueba de 13 nodos IEEE se utilizó para evaluar armónicos de voltaje, armónicos de corriente, parpadeo e inyección de CC según los estándares IEEE 1547-2018, IEEE 519-2014 y NTC 5001-2008. El sistema de prueba del alimentador se implementó en el software Hypersim y se utilizó para ejecutar simulaciones en tiempo real. Resultados: Los resultados muestran que la integración de recursos energéticos distribuidos en la red produce un alto impacto en los armónicos de corriente de la red. Conclusiones: El fenómeno de inyección DC presenta un impacto medio, y los flickers y armónicos de tensión presentan un impacto menor.Introduction: The power supplied to the load through the distribution network comes mainly from conventional energy sources. However, a transformation is being made towards sustainable and efficient electricity networks, which incorporate distributed renewable energy sources and closer to consumption. This process has led to the investigation of the effects that the inclusion of distributed energy resources brings, which have shown power quality issues. However, more studies are required to show more detailed effects and the use of new tools such as real-time simulation. Objective: This paper uses real-time simulation to evaluate the impact on the power quality produced by integrating distributed energy resources (DER) into a distribution network. Method: The IEEE 13-node test feeder system was used to evaluate voltage harmonics, current harmonics, flicker, and DC injection based on the IEEE 1547-2018, IEEE 519-2014, and the NTC 5001-2008 standards. The feeder test system was implemented in the Hypersim software and used to run real-time simulations. Results: The results show that integrating distributed energy resources into the network produces a high impact on the current harmonics of the network. Conclusions: The DC injection phenomenon presents a medium impact, and flickers and voltage harmonics present a lower impact.application/pdfengUniversidad de la CostaInge Cuc - 2024http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessEsta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.http://purl.org/coar/access_right/c_abf2https://revistascientificas.cuc.edu.co/ingecuc/article/view/4916Power qualitydistributed energy resourcesreal-time simulationharmonicsflickerdirect current injectionCalidad de la energíarecursos energéticos distribuidossimulación en tiempo realarmónicosparpadeoinyección de corriente directaEstudio de la Calidad de la Energía en Redes de Distribución con Alta Penetración de Energías Renovables usando Simulación en Tiempo RealPower Quality Study in Distribution Networks with High Penetration of Renewable Energies using Real-Time SimulationArtículo de revistahttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1Textinfo:eu-repo/semantics/articleJournal articlehttp://purl.org/redcol/resource_type/ARTinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Inge CuCD. González Herrera, G. Luna Russi, and E. Rivas Trujillo, “Evaluación del impacto de la generación distribuida mediante índices normalizados con base en la normatividad colombiana y estándares IEEE,” Ingeniería, 2015. [2] M. I. Carvajal, E. Gómez-Luna, and E. M. Sáenz, “Methodology for technical feasibility analysis in the installation of microgrids,” J. Eng. Sci. Technol. Rev., vol. 12, no. 5, pp. 176–187, Oct. 2019. [3] Z. Deng and G. Todeschini, “A novel approach for harmonic assessment of power systems with large penetration of IBRs –A UK case study,” IEEE Trans. Power Delivery, pp. 1–12, 2023. [4] G. Švenda, I. Krstić, S. Kanjuh, M. Jajčanin, and D. Vuletić, “Volt Var Watt Optimization in Distribution Network with High Penetration of Renewable Energy Sources and Electric Vehicles,” in 2022 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Conference Europe (ISGT-Europe), 2022, pp. 1–5. [5] L. Strezoski and I. 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Gomez-Luna, and E. Marlés-Sáenz, “Power Quality Assessment of the Interconnection of a Microgrid to a local distribution system using Real-Time Simulation,” DYNA, vol. 87, no. 213, pp. 28–33, 2020. [11] P. M. Ivry, D. W. P. Thomas, and M. Sumner, “Assessment of power quality in a microgrid with power electronic converters,” in 2016 Asia-Pacific International Symposium on Electromagnetic Compatibility (APEMC), 2016, vol. 01, pp. 825–827. [12] J. H. R. Enslin and P. J. M. Heskes, “Harmonic interaction between a large number of distributed power inverters and the distribution network,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 19, no. 6, pp. 1586–1593, Nov. 2004. [13] Institute of Electrical and Electronics Engineers - IEEE, “IEEE 1547-2018. IEEE Standard for Interconnection and Interoperability of Distributed Energy Resources with Associated Electric Power Systems Interfaces,” 2018. [14] Institute of Electrical and Electronics Engineers - IEEE, “IEEE Std 519-2014. IEEE Recommended Practice and Requirements for Harmonic Control in Electric Power Systems,” 2014. [15] Icontec, “NTC 5001 de 2008,” 5 2008. [16] S. R. Castaño and E. A. C. Plata, Calidad del Servicio de Energía Eléctrica, Primera Edición., vol. 1. Universidad Nacional de Colombia, 4 2006, pp. 1–396. [17] J. L. Strack, S. Juan Antonio, G. F. Di Mauro, and S. B. Jacob, “Impacto de la iluminación residencial eficiente en la calidad de la energía de una red de distribución,” 2014. [18] D. González Herrera, E. Rivas Trujillo, and N. E. Vera Parra, “Impacto de la generación distribuida sobre el flujo armónico en redes de distribución,” Redes de Ingeniería, pp. 18–23, Sep. 2017. [19] International Electrotechnical Commission, “IEC 61000-4-15:2010. Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-15: Testing and measurement techniques - Flickermeter - Functional and design specifications,” International Electrotechnical Commission. [20] E. Gómez Luna and J. E. Candelo Becerra, “Current Status and Future Trends in Protection, Control and Communications Testing in Electrical Grids using Real-time Simulation,” Journal of Engineering, 2018. [21] W. H. Kersting, “Radial distribution test feeders,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 6, no. 3, pp. 975–985, 1991. [22] Etap, “Validation Cases and Comparison Results.” 2005.10190120https://revistascientificas.cuc.edu.co/ingecuc/article/download/4916/5349Núm. 1 , Año 2024 : (Enero - Junio)OREORE.xmltext/xml2745https://repositorio.cuc.edu.co/bitstreams/9176a42b-3a9b-4942-931a-c3062d8148f9/download3d2237bf2a3038a40cecb9f94d30063eMD5111323/13751oai:repositorio.cuc.edu.co:11323/137512025-01-21 03:30:32.469http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0Inge Cuc - 2024metadata.onlyhttps://repositorio.cuc.edu.coRepositorio de la Universidad de la Costa CUCrepdigital@cuc.edu.co

Estudio de la Calidad de la Energía en Redes de Distribución con Alta Penetración de Energías Renovables usando Simulación en Tiempo Real

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