Existen dos modos de funcionamiento del sistema: uno de ellos consiste en permanecer conectados directamente a la red eléctrica externa de media tensión a través del transformador de potencia (Modo Conectado), y el otro modo consiste en funcionar de manera aislada de la red eléctrica, siendo uno de los sistemas de almacenamiento quien genere la red eléctrica a través del control adecuado de su interfaz de electrónica de potencia (Modo Aislado).
Esta estrategia a describir se trata de la lógica de control básica implementada en la microrred, no obstante, la instalación real es lo suficientemente flexible como para incorporar otras rutinas de control distintas. Esta estrategia actual hace un uso diferenciado de los sistemas de almacenamiento con el objetivo de caracterizar adecuadamente el comportamiento de ambos en una microrred. En el futuro, las funcionalidades que se adjudiquen a uno u otro podrán ser complementarias o compartidas y podrá hacerse uso de un único sistema de almacenamiento en exclusiva, merced a la susodicha flexibilidad del sistema de control.
Cuando la microrred se encuentra conectada a la red pública (Modo Conectado), el modo de funcionamiento es el siguiente:
- Si la generación a través de los sistemas renovables es superior al consumo de las cargas, el excedente de energía será absorbido por los sistemas de almacenamiento siempre que se encuentren lo suficientemente descargados. Si no la pueden absorber total o parcialmente, este excedente de energía se verterá a la red publica para que pueda ser utilizada por otros consumidores.
- Si la generación renovable es inferior al consumo de las cargas, el defecto de energía será cubierto por los sistemas de almacenamiento si se encuentran dentro de los niveles de carga adecuados. En caso contrario, la red eléctrica externa será quien alimente las cargas.
- En definitiva, se trata de lograr que el consumo de las cargas sea aportado por los elementos que componen la microrred y evitar en la medida de lo posible consumir energía de la red.
- Cabe destacar que la estrategia de gestión para cada una de los sistemas de almacenamiento dentro del sistema de control de la microrred no es idéntica. Para este modo de funcionamiento, el objetivo es disponer del mayor estado de carga posible en las baterías de plomo-acido, para que de esta manera, en caso de que se pase a trabajar en modo aislado, disponer de la mayor energía posible almacenada, además de evitar someterlas a un número de ciclos excesivo que pudiera acortar su vida útil. No es el caso de la batería de flujo, que a pesar de que interesa que disponga de un estado de carga medianamente elevado, no interesa que se encuentre excesivamente cargada, ya que su función dentro de la microrred para el funcionamiento en aislado es diferente.
Cuando debido a una falta en la red pública, o por decisión del operador del sistema, la microrred trabaje de forma aislada (Modo Aislado), el funcionamiento será el siguiente:
- La batería de flujo, a través de su convertidor, establecerá la red eléctrica proporcionando las referencias de tensión y frecuencia para el resto de los sistemas. Este sistema de almacenamiento, será el que actúe de estabilizador de la red, es decir, absorberá o aportará los excesos y defectos de potencia puntuales, derivados de los desequilibrios instantáneos entre generación y demanda.
- El sistema de gestión por su parte hará que si la generación renovable es superior al consumo de la carga, este exceso de energía sea absorbido por las baterías de Plomo-acido, y en caso de que estas no puedan absorber dicha energía, será la propia batería de flujo quien absorba este exceso. La propia batería de flujo también dispone de un limite de seguridad en el estado de carga que evite que esta no pueda desempeñar las funciones de estabilización de la red, por lo que en el caso de que esta batería llegue a este limite, a los sistemas renovables se les limitará la potencia captada del recurso renovable o incluso la parada de los mismos si los estados de carga de las baterías superan los limites de seguridad mas exigentes.
- Por otro lado, si el consumo de las cargas es superior a la energía generada por los sistemas renovables, este defecto de energía será aportado en primera instancia por la batería de Plomo-acido, siempre que se encuentre por encima de su límite inferior de carga. En caso contrario será la propia batería de flujo quien aporte el defecto de energía. Al igual que en el caso anterior, la batería de flujo también dispone de un limite inferior para la descarga, por tanto si los estados de carga de las dos baterías están por debajo de los limites inferiores, se procederá a arrancar el generador diesel.
- El arranque del generador diesel tratará por un lado de alimentar las cargas, y aportara un pequeño exceso de energía para poco a poco ir cargando las baterías. Este exceso de energía generado por el grupo electrógeno, será pequeño, ya que el objetivo es utilizar el mínimo combustible fósil posible e intentar cargar las baterías a partir de los sistemas renovables. Para ello, en un futuro se trabajara sobre la posibilidad de gestionar este y algunos otros casos de funcionamiento de la microrred a través de predicciones meteorológicas.
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