Un Nuevo Enfoque de Gestión para la Operación Óptima de Microredes Híbridas AC-DC en Presencia de Incertezas de Viento y Carga
Autores: Zeinoddini-Meymand, Hamed; Safipour, Reza; Namdari, Farhad
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Un Nuevo Enfoque de Gestión para la Operación Óptima de Microredes Híbridas AC-DC en Presencia de Incertezas de Viento y Carga
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Híbrido
Microred
CA
CC
Gestión de energía
Reducción de costos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
El funcionamiento óptimo de un microgrid híbrido AC-DC se investiga en este estudio. Se ha examinado el funcionamiento de un microgrid AC conectado a la red principal y un microgrid DC aislado bajo tres enfoques de gestión. En el primer enfoque, los dos microgrids no están conectados, y el microgrid DC opera en modo aislado. En el segundo y tercer enfoques, los microgrids AC y DC están conectados. La principal diferencia entre estos dos enfoques es el marco de gestión de energía. En el segundo enfoque, cada microgrid tiene su propio sistema de gestión, mientras que el tercer enfoque integra ambos en un solo sistema de gestión de energía para formar un microgrid AC-DC que minimiza los costos operativos generales. El objetivo principal del modelo propuesto es minimizar los costos operativos de dos microgrids durante un período de 24 horas. El microgrid AC investigado incluye una microturbina, un aerogenerador y un generador diésel para suministrar el perfil de carga residencial, y el microgrid DC incluye un sistema de almacenamiento de energía, una celda de combustible, un aerogenerador y un panel solar para suministrar el perfil de carga comercial. Se realizan simulaciones primero con un escenario de viento y carga para mostrar y comparar los puntos óptimos de uso de las variables de decisión en los tres enfoques. Finalmente, para demostrar la efectividad del método propuesto en presencia de incertidumbres, se presenta la función de distribución de costos para los tres enfoques mediante simulación de Monte Carlo. La aplicación del modelo propuesto resulta en la siguiente reducción de costos: 67.9% en el microgrid DC, 14.2% en el microgrid AC y 24.4% en total. Esta reducción se atribuye principalmente al sistema central de gestión de energía del microgrid, que disminuye la dependencia de la red principal y utiliza en su lugar fuentes alternativas como las celdas de combustible. Comparando el primer y el tercer enfoques, la contribución de la celda de combustible para suministrar las cargas del microgrid aumentó en un 29%, mientras que la participación de la red principal disminuyó en un 26%.
Descripción
El funcionamiento óptimo de un microgrid híbrido AC-DC se investiga en este estudio. Se ha examinado el funcionamiento de un microgrid AC conectado a la red principal y un microgrid DC aislado bajo tres enfoques de gestión. En el primer enfoque, los dos microgrids no están conectados, y el microgrid DC opera en modo aislado. En el segundo y tercer enfoques, los microgrids AC y DC están conectados. La principal diferencia entre estos dos enfoques es el marco de gestión de energía. En el segundo enfoque, cada microgrid tiene su propio sistema de gestión, mientras que el tercer enfoque integra ambos en un solo sistema de gestión de energía para formar un microgrid AC-DC que minimiza los costos operativos generales. El objetivo principal del modelo propuesto es minimizar los costos operativos de dos microgrids durante un período de 24 horas. El microgrid AC investigado incluye una microturbina, un aerogenerador y un generador diésel para suministrar el perfil de carga residencial, y el microgrid DC incluye un sistema de almacenamiento de energía, una celda de combustible, un aerogenerador y un panel solar para suministrar el perfil de carga comercial. Se realizan simulaciones primero con un escenario de viento y carga para mostrar y comparar los puntos óptimos de uso de las variables de decisión en los tres enfoques. Finalmente, para demostrar la efectividad del método propuesto en presencia de incertidumbres, se presenta la función de distribución de costos para los tres enfoques mediante simulación de Monte Carlo. La aplicación del modelo propuesto resulta en la siguiente reducción de costos: 67.9% en el microgrid DC, 14.2% en el microgrid AC y 24.4% en total. Esta reducción se atribuye principalmente al sistema central de gestión de energía del microgrid, que disminuye la dependencia de la red principal y utiliza en su lugar fuentes alternativas como las celdas de combustible. Comparando el primer y el tercer enfoques, la contribución de la celda de combustible para suministrar las cargas del microgrid aumentó en un 29%, mientras que la participación de la red principal disminuyó en un 26%.