Las claves para gestionar la demanda en una microgrid

En una microgrid, la clave para controlar su relación con la red principal es gestionar la demanda, como por ejemplo las cargas. En lo que se refiere a la relación entre la generación y la demanda de energía, la dependencia de una microgrid de la red principal depende de su tamaño y perfil de carga. Las microgrids que usan fuentes de energía renovables, como la solar o la eólica, no siempre pueden cubrir la demanda y a veces deben apoyarse en la red principal. Es por esto que es necesario tener un control en tiempo real de la demanda y poder gestionar los Recursos Energéticos Distribuidos (DER) como cargas controlables, así como las deslastre de cargas en el momento en que se opera de forma independiente de la red principal. Este tipo de gestión permite además distribuir correctamente la energía en la microgrid.

Para gestionar la demanda en una microgrid, cada uno de sus elementos deben pertenecer a un sistema capaz de ofrecer un control específico y global y cada una de sus capas tener su propia escala de tiempo: milisegundos para los dispositivos de campo, segundos para el control central, y horas para la predicción y la optimización. En una gran microgrid, un Sistema de Gestión de Distribución Avanzado (Advanced Distribution Management Systems –ADMS) puede convertirse perfectamente en ese control central que gestione la demanda en la microgrid. Un ADMS se crea a partir de diferentes módulos de software de alto nivel:

• Sistema de gestión de distribución (Distribution Management System – DMS), diseñado para detectar defectos en la red y gestionar incidentes.
• Software tipo SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), para gestionar alarmas, sucesos, posiciones, etc.
• Sistema de gestión de cortes (Outage Management System – OMS), para gestionar largos cortes y la gestión del cliente.
• Sistema de gestión de la energía (Energy Management System – EMS), diseñado para estimar el coste de la demanda y conectar el mercado a la red.
• Gestión de la demanda (Demand Side Management – DSM), para anticipar y gestionar picos de demanda.

Con cada uno de estos componentes, el ADMS lleva a cabo el análisis de toda la red en tiempo real. El DMS gestiona todo lo relacionado con la escasez de energía en la microgrid y la reconfiguración del sistema resultante. Junto con el SCADA, realiza funciones de control remoto, incluyendo la detección de fallos y de aislamiento cuando es necesario.

El DSM evalúa la demanda real en la microgrid para entender cómo integrar los diferentes recursos energéticos distribuidos dentro de la red. Su objetivo es evitar picos que sobrepasen su capacidad. El DSM proporciona al administrador de la microgrid varias opciones para preservar la carga crítica, para recortar la demanda (rápidamente, si se produce una desconexión no planificada de la red) y para cambiar las cargas a tiempo. Esto puede hacerse ya sea posponiendo la demanda o bien anticipándola, enviando una señal para consumir cuando hay energía disponible. Cuanto mayor sea la disponibilidad y diversidad de los recursos energéticos distribuidos en la microgrid, mayor será la oportunidad para que el DSM actúe en picos de consumo. Algunas cargas pueden ser interrumpibles (on/off), mientras que otras pueden ser flexibles, jugando con toda su gama de uso de la energía. La corriente de arranque que se produce cuando se encienden algunos equipos (como los motores) también crea picos cortos que pueden ser gestionados controlando las baterías en la microgrid

El ADMS puede realizar un control automatizado de la demanda con los inputs de la capa de predicción y optimización. Se le envía a la microgrid un perfil de gestión específico por hora durante cinco días, analizando simultáneamente las predicciones de carga basándose ​​en los datos históricos, los pronósticos meteorológicos (para cargas bajo la influencia de condiciones climáticas, tales como calefacción o refrigeración) y la posibilidad de deslastrar la carga.

En el siguiente post de esta serie, hablaremos sobre el otro “ingrediente” principal de una microgrid eficaz: la calidad y la fiabilidad de la fuente. Mientras tanto, puedes consultar el documento “Management on Distributed Energy Resources and Microgrids”.

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