Herramienta para la gestión de recursos energéticos distribuidos

La gestión energética es fundamental para optimizar la operación de los recursos energéticos distribuidos con el fin de reducir costos en la operación, moderar el consumo y disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero. Sin embargo, no existen herramientas de acceso gratuito que permitan la...

Full description

Autores:
Ramirez Burgos, Andrés Rafael
Mejia Terán, Juan Pablo
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2021
Institución:
Universidad del Norte
Repositorio:
Repositorio Uninorte
Idioma:
eng
OAI Identifier:
oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/9830
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10584/9830
Palabra clave:
Gestión energética
Generación distribuida
Despacho económico
Distributed generation
Economic dispatch
Energy management
Rights
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Universidad del Norte
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description La gestión energética es fundamental para optimizar la operación de los recursos energéticos distribuidos con el fin de reducir costos en la operación, moderar el consumo y disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero. Sin embargo, no existen herramientas de acceso gratuito que permitan la integración de recursos energéticos distribuidos y procesos de gestión en los sistemas de distribución para alcanzar una mayor eficiencia en la operación. Por esta razón, se desarrolló una herramienta computacional mediante el lenguaje de programación Python que permite visualizar las potencias generadas por cada una de las diferentes plantas de generación y los costos de generación diesel durante un periodo de 24 horas. Además, se realizó un enlace con el simulador de sistemas de distribución de energía eléctrica (OpenDSS) Durante el desarrollo del proyecto, se emplearon las normas (CREG 002 de 2021, CREG 025 de 1995, Ley 1715 de 2014, Ley 142 de 1994, Ley 143 de 1994, NTC 2050). Además, se contemplaron restricciones de ingeniería, como son las económicas garantizando no superar el presupuesto del proyecto, tecnológicas debido las especificaciones necesarias en el computador para compilar exitosamente el código y ambientales teniendo en cuenta las ubicaciones con alto potencial de generación fotovoltaica y eólica. El proceso de validación experimental de la herramienta se efectuó mediante la implementación de un solucionador de programación lineal distinto, además, se verificaron que los niveles de tensión en los buses del sistema IEEE 34 nodos modificado permanecieran dentro del rango establecido en la CREG 025 de 1995. Esta herramienta permite minimizar los costos del sistema en la generación y al mismo tiempo una reducción en las emisiones de gases de efecto invernadero. Además, cumple con el objetivo de gestionar los recursos energéticos distribuidos en el sistema, realizando un despacho económico y mostrando las potencias y costos a lo largo del día.
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Además, se realizó un enlace con el simulador de sistemas de distribución de energía eléctrica (OpenDSS) Durante el desarrollo del proyecto, se emplearon las normas (CREG 002 de 2021, CREG 025 de 1995, Ley 1715 de 2014, Ley 142 de 1994, Ley 143 de 1994, NTC 2050). Además, se contemplaron restricciones de ingeniería, como son las económicas garantizando no superar el presupuesto del proyecto, tecnológicas debido las especificaciones necesarias en el computador para compilar exitosamente el código y ambientales teniendo en cuenta las ubicaciones con alto potencial de generación fotovoltaica y eólica. El proceso de validación experimental de la herramienta se efectuó mediante la implementación de un solucionador de programación lineal distinto, además, se verificaron que los niveles de tensión en los buses del sistema IEEE 34 nodos modificado permanecieran dentro del rango establecido en la CREG 025 de 1995. Esta herramienta permite minimizar los costos del sistema en la generación y al mismo tiempo una reducción en las emisiones de gases de efecto invernadero. Además, cumple con el objetivo de gestionar los recursos energéticos distribuidos en el sistema, realizando un despacho económico y mostrando las potencias y costos a lo largo del día.Energy management is essential to optimize the operation of distributed energy resources in order to reduce operating costs, moderate consumption and reduce greenhouse gas emissions. However, there are no freely available tools that allow the integration of distributed energy resources and management processes in distribution systems to achieve greater efficiency in operation. For this reason, we developed a computational tool using the Python programming language to visualize the power generated by each of the different generation plants and the diesel generation costs during a 24-hour period. In addition, a link was made with the electric power distribution systems simulator (OpenDSS). During the development of the project, the standards (CREG 002 of 2021, CREG 025 of 1995, Law 1715 of 2014, Law 142 of 1994, Law 143 of 1994, NTC 2050) were used. In addition, engineering restrictions were contemplated, such as economic ones guaranteeing not to exceed the project budget, technological ones due to the necessary specifications in the computer to successfully compile the code and environmental ones taking into account the locations with high potential for photovoltaic and wind generation. The experimental validation process of the tool was carried out through the implementation of a different linear programming solver, in addition, it was verified that the voltage levels in the buses of the IEEE 34 node system were not outside the voltage limits established in the CREG 025 of 1995. This tool allows minimizing system costs in generation and at the same time a reduction in greenhouse gas emissions. In addition, it fulfills the objective of managing the energy resources distributed in the system, performing an economic dispatch and showing the power and costs throughout the day.engBarranquilla, Universidad del Norte ,2021Universidad del Nortehttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Gestión energéticaGeneración distribuidaDespacho económicoDistributed generationEconomic dispatchEnergy managementHerramienta para la gestión de recursos energéticos distribuidosManagement tool of distributed energy resourcesarticlehttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501ORIGINALinicio de herramienta.PNGinicio de herramienta.PNGVentana principal interfaz gráficaimage/png116776https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/9830/1/inicio%20de%20herramienta.PNG536d9e7a664fce3c894fa42e7bd4e6c7MD51Captura.PNGCaptura.PNGMain window graphical interfaceimage/png113390https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/9830/2/Captura.PNG7166d9080883f1102e5a28b06efd1bfbMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/9830/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD5310584/9830oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/98302021-11-25 17:40:14.216Repositorio Digital de la Universidad del Nortemauribe@uninorte.edu.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