Disseny i simulació d'una microxarxa en DC com a sistema d'alimentació d'un edifici amb objecte de determinar models de transició d'AC a DC i models de col·laborativitat entre sistemes
Correu electrònic de l'autormarc.palau.apariciogmail.com
Tipus de documentTreball Final de Grau
Data2020-10-28
Condicions d'accésAccés obert
Llevat que s'hi indiqui el contrari, els
continguts d'aquesta obra estan subjectes a la llicència de Creative Commons
:
Reconeixement-NoComercial-SenseObraDerivada 3.0 Espanya
Abstract
El panorama energètic a escala global cada cop és més estricte davant la incorporació d'energies
renovables tant en l'àmbit domèstic com a escala de producció massiva d'energia (companyies
elèctriques), el que està provocant canvis importants en el paradigma de l'energia, amb finalitat
d'extingir les energies contaminats tan perjudicials per al planeta. Aquest fet està provocant que
les energies renovables juguin cada cop un paper més fonamental per a l'obtenció d'energia
elèctrica, vital i insubstituïble per a les nostres vides.
El present document té com a objectiu principal el disseny d’una microxarxa, formada per una font
de generació local mitjançant panells solars, emmagatzematge elèctric a partir de bateries i un (o
varis) punts de consum. Amb una especial particularitat, que aquesta microxarxa sigui capaç
d’operar en corrent continu, i no pas en corrent altern, model completament estandarditzat a dia
d’avui en gran part del món.
El projecte en qüestió pretén valorar la viabilitat de funcionament d’aquesta microxarxa. L’anàlisi
es realitza a través d’un model teòric el qual permetrà obtenir el comportament del conjunt de la
microxarxa a partir de fer les simulacions pertinents. Primer s’ha procedit a analitzar el
comportament de la microxarxa de referència (model AC), per després poder comparar amb el
model adaptat en DC i a partir d’aquí extreure les conclusions que procedeixin.
Es defineix un model de microxarxa convencional (AC), el que inclou un dimensionat d’una
microxarxa (AC) d’un sistema típic (font de generació, punt de consum i emmagatzematge).
Tanmateix s’ha buscat un disseny representatiu capaç de simular el comportament d’aquesta
microxarxa. Aquest serà el punt de referència arran del qual es passa a determinar un model
similar, amb la particularitat que funcioni en DC (amb bus de distribució DC). Arribat a aquest
punt, es valora amb els resultats obtinguts com aquests dos sistemes són capaços de funcionar
d’una forma molt similar, salvant algunes distàncies, com per exemple els elements que conjunten
el sistema. El panorama energético a nivel global cada vez resulta más estricto en frente a la incorporación
de las energías renovables, tanto a nivel doméstico como en el ámbito de producción masiva de
energía (compañías eléctricas), lo que está provocando cambios importantes en el paradigma de
la energía, con finalidad de extinguir las energías contaminantes tan perjudiciales para el planeta.
Este hecho está provocando que las energías renovables jueguen cada vez un papel más
fundamental en la obtención de energía eléctrica, vital e insustituible para nuestras vidas.
El presente documento tiene como objetivo principal el diseño de una microrred, formada por
una fuente de generación local a partir de paneles solares, almacenamiento eléctrico a partir de
baterías y uno (o varios) puntos de consumo. Con una especial particularidad, que esta microrred
sea capaz de operar en corriente continua, y no en corriente alterna, modelo que está
completamente estandarizado a día de hoy en gran parte del mundo.
El proyecto en cuestión pretende valorar la viabilidad de funcionamiento de esta microrred. El
análisis se realiza a través de un modelo teórico que permitirá la obtención del comportamiento
de la microrred realizando las simulaciones pertinentes. Primero se procede a analizar el
comportamiento de la microrred de referencia (AC), para después poder comparar con el modelo
adaptado en DC a partir del cual se podrán valorar los resultados y extraer la valoración que
proceda.
Se define un modelo de microrred convencional (AC), que incluye un dimensionado de una
microrred (AC) de un sistema típico (fuente de generación, punto de consumo y
almacenamiento). Se ha buscado un diseño representativo capaz de simular el comportamiento
de esta microrred. Este será el punto de referencia a partir del cual se pasa a determinar un
modelo similar, con la particularidad de que funciona en DC (con bus de distribución DC).
Llegado a este punto, se valora con resultados obtenidos como estos dos sistemas son capaces de
funcionar de forma muy similar, salvando algunas distancias, como por ejemplo los diferentes
elementos que conjuntan el sistema. Nowadays, the global energetic System is being more restrictive because of the incorporation of
renewable energies on matter both domestic or industrial level. That’s producing several changes
in the way we understand the energetic System, and the next step is to avoid using noncontaminant feed materials for the environment to produce energy to make way for renewable
energies. This fact is causing the renewable energies to play an important role for the obtaining of
electrical energy, essential and irreplaceable for our lives.
The goal of the present document is the design of a micro-grid, build it by solar panels, electrical
batteries, and a load (or more than one). The most valuable particularity of this project is to design
this micro-grid and make this one able to work with direct current instead of AC power, which has
been standardized in all regions in the world.
The actual project wants to prove the technical viability of the micro-grid working with a DC BUS.
The analysis will be done by a theorical model, which will let us obtain the behavior of the microgrid through the simulations. The analysis will start with the simulation of the micro-grid working
with AC BUS and will end with the simulation of the micro-grid with DC BUS. Once the
simulations are over, and then draw the relevant conclusions.
It is defined a conventional model of AC micro-grid, which includes a micro-grid dimensioned
(AC) of a typical system (generations source, load and storage system). However, a representative
model has been sought able to simulate the behaviour of this micro-grid. This will be the reference
point which a similar model is determined, with the particularity that it works in DC (DC
distribution bus). Reached this point, is valued with the results obtained, how these two systems
are able to work in a similar way, saving some distance, for example the elements that forms the
system.
MatèriesPhotovoltaic power generation, Electric power distribution, Electric networks, Microxarxes, Energia solar fotovoltaica, Energia elèctrica--Distribució, Xarxes elèctriques
TitulacióGRAU EN ENGINYERIA ELÈCTRICA (Pla 2009)
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
---|---|---|---|---|
VolumI_Memòria.pdf | 2,389Mb | Visualitza/Obre | ||
VolumII.pdf | 401,7Kb | Visualitza/Obre | ||
VolumIII.pdf | 32,34Mb | Visualitza/Obre |