Programación energética integrada para microrredes conectadas a la red mediante optimización consciente de la...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Eléctrica; Sistemas de Energía; Teoría de la Optimización

Sus antecedentes:

• La integración de Almacenamiento de Energía de Batería (BES) doméstico con Fuentes de Energía Renovable (RES) crea clústeres de energía regionales que funcionan como microrredes conectadas a la red (MG).; El aumento de la penetración de MG requiere una gestión eficiente de la energía para la compatibilidad técnica y el cumplimiento de las restricciones operativas.; La comprensión de los impactos de la degradación de la batería es crucial para estrategias de gestión de energía rentables y a largo plazo.

Objetivo del estudio:

• Presentar un novedoso modelo de Gestión de Energía de Microrred Conectada a la Red (GCM-EM) que incorpora restricciones económicas y técnicas, con BES como recurso flexible central.; Desarrollar un modelo que capture la dinámica de degradación real de BES (envejecimiento por ciclos, Profundidad de Descarga) dentro de un marco de programación energética basado en la optimización.; Apoyar esquemas de programación no coordinados (autónomos de MG) y coordinados (integrados con DSO).

Principales métodos:

• Se utilizó programación de enteros mixtos, flujo de potencia óptimo de CA y control de horizonte rodante para la programación.; Se incorporaron dinámicas de degradación de BES, incluidos los efectos de envejecimiento por ciclos y Profundidad de Descarga (DoD).;

Principales resultados:

• La optimización localizada de la MG redujo los costos de energía hasta en un 2%.; La coordinación con el Operador del Sistema de Distribución (DSO) mejoró la eficiencia de costos a nivel de red, con una reducción del 3% en los costos combinados anuales de energía y degradación en comparación con los modelos que ignoran el desgaste de la batería.; El modelo preservó la privacidad de los datos durante la coordinación y mantuvo el cumplimiento de las restricciones de la red de distribución.

Conclusiones:

• El modelo GCM-EM propuesto ofrece una arquitectura de gestión de energía integral y validada de forma práctica para microrredes integradas con BES.; La combinación de programación avanzada con modelado de degradación preciso y coordinación multiactor impulsa redes de energía distribuidas económicamente sostenibles y técnicamente robustas.; El modelo minimizó eficazmente los costos operativos y de degradación de BES en una microrred a nivel de edificio real, demostrando aplicabilidad y beneficios prácticos.