A design methodology of microgrids for non-interconnected zones of Colombia
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Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM)
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A methodology for microgrids design in non-interconnected zones of Colombia is proposed in this paper. The microgrid design is carried out following the Colombian electrical normativity. The stages of the methodology are: collection of the field information, evaluation of renewable and nonrenewable resources, load profile estimation, sizing of the generators, design of microgrid topology, and electrical analysis. The size of conductors is selected according to NTC 2050. A study case is presented, where the region of Taroa, in the Department of Guajira, is selected. Taroa is located in a not interconnected zone of Colombia. From meteorological information of the zone and the load analysis, the generation equipment is selected using the software HOMER. The voltages on the microgrid are computed applying power flow analysis using the software Power System Analysis Toolbox. The generators are represented with reduced models to streamline the design. The voltage variations in the buses of the designed microgrid are in the 3% of the nominal voltage. This variation range is defined in Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas (RETIE). Simulation results, using actual data, assess the feasibility of the proposed methodology.
En este artículo se propone una metodología para diseñar microrredes en zonas no interconectadas de Colombia. El diseño de la microrred se realiza siguiendo la normativa eléctrica colombiana. Las etapas de la metodología son: recolección de información de campo, evaluación de recursos energéticos renovables y no renovables, estimación del perfil de carga, dimensionamiento de los generadores, diseño de la topología de la microrred y análisis eléctrico. Los calibres de los conductores se seleccionan según la NTC 2050. Se presenta un caso de estudio, para el cual se selecciona la región de Taroa, en el Departamento de la Guajira. Taroa está ubicada en una zona no interconectada de Colombia. A partir de información meteorológica de la zona y el análisis de carga, se seleccionan los equipos de generación usando el software HOMER. Las tensiones en la microrred son calculadas a partir de flujos de potencia utilizando el software Power System Analysis Toolbox. Los generadores son representados con modelos reducidos para agilizar el proceso de diseño. Las variaciones de tensión en los nodos de la microrred diseñada están dentro del 3% de la tensión nominal. Este rango de variación está definido en el Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas (RETIE). Los resultados de las simulaciones, utilizando datos reales, evalúan la viabilidad de la metodología propuesta.
En este artículo se propone una metodología para diseñar microrredes en zonas no interconectadas de Colombia. El diseño de la microrred se realiza siguiendo la normativa eléctrica colombiana. Las etapas de la metodología son: recolección de información de campo, evaluación de recursos energéticos renovables y no renovables, estimación del perfil de carga, dimensionamiento de los generadores, diseño de la topología de la microrred y análisis eléctrico. Los calibres de los conductores se seleccionan según la NTC 2050. Se presenta un caso de estudio, para el cual se selecciona la región de Taroa, en el Departamento de la Guajira. Taroa está ubicada en una zona no interconectada de Colombia. A partir de información meteorológica de la zona y el análisis de carga, se seleccionan los equipos de generación usando el software HOMER. Las tensiones en la microrred son calculadas a partir de flujos de potencia utilizando el software Power System Analysis Toolbox. Los generadores son representados con modelos reducidos para agilizar el proceso de diseño. Las variaciones de tensión en los nodos de la microrred diseñada están dentro del 3% de la tensión nominal. Este rango de variación está definido en el Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas (RETIE). Los resultados de las simulaciones, utilizando datos reales, evalúan la viabilidad de la metodología propuesta.