Contacto. Descripción básica de infraestructura FUNDACIÓ INSTITUT DE RECERCA EN ENERGIA DE CATALUNYA IREC

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1 FUNDACIÓ INSTITUT DE RECERCA EN ENERGIA DE CATALUNYA Dirección: Jardins de les Dones de Negre 1, Pl Sant Adrià de Besòs (Barcelona) Fecha: 02/04/2013 Contacto Responsable: Manel Sanmartí Teléfono: Correo electrónico: Dirección: Jardins de les Dones de Negre 1, Planta Sant Adrià de Besòs (Barcelona) Descripción básica de infraestructura Ubicación: Jardins de les Dones de Negre 1, Planta Sant Adrià de Besòs (Barcelona) Año de creación: 2009 Potencia gestionada: 200 kw 1 NOTA: La Potencia Gestionada es la máxima gestionada por el emulador de red. Balances de potencia equilibrados con la red, pudiéndose conectar todas las cargas y elementos de generación simultáneamente. 1. Se entiende por potencia gestionada aquella que es capaz de gestionar el control de la infraestructura. En laboratorios sin equipos físicos (simuladores, sistemas) este campo no aplica. 120

2 Descripción: La micro-red de es una instalación de 200kVA en baja tensión compuesta por varias unidades generación, almacenaje y consumo de distinta índole. Se trata de una plataforma a nivel de laboratorio, cuya finalidad es investigar los retos y desarrollar todas las tecnologías relacionadas con las micro-redes: Algoritmos de gestión de la demanda. Protocolos de comunicación avanzados (IEC 61850). Electrónica de potencia para la conexión de fuentes renovables. Tecnologías de baterías y súper-condensadores. Soporte a la estabilidad de red ante ciertas perturbaciones y variaciones. Gestión de la carga (y descarga) del vehículo eléctrico. Protecciones inteligentes y bidireccionales. Contadores inteligentes. Tecnologías de medida avanzadas: PMUs. Medios y tecnologías de comunicación: PLC, radiofrecuencia La micro-red de se compone de: Emulador de redes (200 kva). Batería de ión-litio ( ). Stack de súper-condensadores (). Equipos emuladores (5 x ). Puntos de recarga lenta para vehículos eléctricos (2 x 3,7 kwh, actualmente no instalados). Volante de inercia (4000 rpm, ). Bancadas motor-generador (3 x, 1 x 30 kva). Turbina eólica urbana (2 kw, actualmente no instalada). Paneles fotovoltaicos (5 kw, actualmente no instalados). Los equipos emuladores son convertidores estáticos capaces de reproducir el comportamiento eléctrico de generadores variables (como turbinas eólicas, paneles fotovoltaicos, etc.), consumos o sistemas de almacenaje, sin necesidad de disponer de formas de energía distintas a la eléctrica. (sigue r) 121

3 r Todos los equipos de la micro-red están conectados a un emulador de redes de 200 kva, el cual permite modificar la tensión del punto de conexión de la micro-red a la red de distribución y analizar diferentes aspectos de la red como son: Generación y control de armónicos Huecos de tensión Fluctuaciones de tensión (flicker) Generación de tensiones no simétricas Variaciones de frecuencia Arquitectura de gestión de la micro-red. Para gestionar la micro-red y ensayar distintas estrategias de control (centralizado/distribuido, control primario/secundario), se ha desarrollado una arquitectura basada en isockets e inodes. Estos componentes son tarjetas de control con capacidad de comunicación. Cada equipo es gestionado por un isocket. Los isockets son gestionados por un inode el cual, a su vez, recibe consignas de otro agente designado por la Microgrid Control Unit (MCU). La comunicación entre isockets e inode es según el protocolo IEC Arquitectura general de la micro-red. 122

4 Admite visitas: Sí Función microrred: Sí 2 Funciona en isla: Sí Tipo de servicios que ofrece: La micro-red ofrece dos tipos de servicios: Plataforma de ensayos de smart grids y micro redes: implementación de proyectos de investigación y transferencia tecnológica para validar soluciones de smart grids y micro redes previamente a su implantación en campo: algoritmos de gestión de micro-redes, integración de renovables, impacto y funcionalidades vehículo eléctrico, sistemas de control, protecciones en microredes, comunicaciones, etc. Estos proyectos se realizan con los equipos propios de la instalación, o bien con equipos externos. Plataforma de desarrollo de equipos o sistemas eléctricos para smart grids y micro redes: se utiliza la micro red como infraestructura para realizar ensayos o test de equipos o sistemas eléctricos para su integración a red o micro redes: inversores/convertidores de potencia, sistemas de generación renovable, sistemas de almacenamiento, sistemas de recarga de vehículo eléctrico, sistemas de comunicación y gestión. Tipo: Laboratorio Planes futuros: 1. La micro-red tiene vocación de ser una plataforma experimental pionera en Europa en el desarrollo de las Smart Grids. Para ello, tiene previsto ampliar sus capacidades en los campos de calidad de suministro eléctrico, renovables y operación en isla. 2. En el medio plazo, está previsto el traslado y ampliación de la micro-red de en las nuevas instalaciones del Campus Diagonal Besòs, Parque de la Energía (Barcelona). 3. Conexión y gestión de microredes: Interconexión de los laboratorios de MicroGrid Barcelona e SEILAB Tarragona vía red de AT/MT real. 2. Existe función microrred si se tienen en la misma ubicación cargas, generadores y, opcionalmente, almacenamiento, con una gestión integrada del conjunto. 123

5 Equipos de consumo Tipo de carga Nivel tensión Potencia Tipo conexión 3 Emuladores programados como cargas. Hasta 5 unidades Cargas resistivas Bancadas eólicas como cargas. Hasta 4 unidades 15 kw (3) 30 kva (1) Convertidor B2B con PLL en LSC 4 Conexión directa Convertidor B2B con PLL en LSC 3. Tipo de conexión: Qué tipo de control/electrónica se usa para conectar el equipo a la red. 4. Convertidor Back-to-back con Phase-Locked Loop en el Line Side Converter. 124

6 Equipos de generación Tecnología de generación Nivel tensión Potencia Tipo conexión 3 Motor-generador eólico (generador de inducción doblemente alimentado) Motor-generador eólico (generador síncrono de imanes permanentes) Motor-generador eólico (generador de inducción de jaula de ardilla) Emuladores programados como generadores. Hasta cinco unidades Motor-generador eólico (generador síncrono de imanes permanentes de 9 fases) 30 kva Armario convertidor B2B Armario convertidor B2B Armario convertidor B2B Convertidor B2B con PLL en LSC Armario tres convertidores B2B Equipos de almacenamiento Tecnología de almacenamiento Nivel tensión Potencia Energía Tipo conexión 3 Volante de inercia 30 kj, 8.3 Wh Armario convertidor B2B Baterías de ión Litio 6.9 MJ, 1.9 kwh Armario convertidor B2B Ultracondensadores Emuladores programados como almacenamiento. Hasta cinco unidades. 160 kj, 44 Wh Armario convertidor B2B Convertidor B2B con PLL en LS 125

7 Equipos de control de potencia Electrónica de potencia Tipo Nivel tensión Potencia Control de potencia activa y potencia reactiva (en equipos emuladores, cinco unidades) Control de potencia activa y potencia reactiva (en equipos generadores, cuatro unidades más uno) (5) (4) 30 kva (1) Tipo Generadores de señal de red Nivel tensión Potencia Control de calidad de suministro de red de distribución Hasta 600 V 200 kva Equipos de simulación Equipos informáticos Equipo Capacidad de cálculo o características 5 11 HP Compaq 8200 Elite MT PC PCs Embebidos Tipo Centralizado (inode) Distribuido (isocket) Intel(R) Core(TM) i GHz; MHz. Microprocesador ARM9 Algoritmos de control Descripción Entorno de ensayo, configuración de los escenarios y resolución de los algoritmos de optimización de la microred. Desarrollado en Visual Studio y lenguaje C. Algoritmos de control local de los elementos de la microred y utilidades para la configuración de los escenarios. 5. Capacidad de cálculo en MFLOPS, o si no se conoce, características de memoria/nº CPUs / velocidad de proceso. 126

8 Unifilares Otros Plataforma flexible y modular: la conexión de los equipos a la micro-red se realiza mediante cofres eléctricos soportados por embarrados conductores suspendidos en el techo. Los cofres se pueden extraer y conectar de forma segura en distintos puntos de los embarrados, y esta característica resulta útil para modificar la topología de la micro-red en función del proyecto o ensayo a realizar 127