Además, las microrredes no pueden aprovechar grandes masas rotativas para conseguir estabilidad y calidad de energía, como las centrales hidráulicas, térmicas o nucleares, ni tener muchas fuentes de generación o una amplia red de consumidores que permiten una alta predictibilidad de consumo y generación, aún cuando algunas unidades dejan de funcionar. En una microrred, para conseguir el mismo nivel de funcionalidad y estabilidad, es imprescindible un control central rápido, permanente y omnipresente. Al igual que la gran red, una microrred aislada debe mantener tensión y frecuencia de red constantes para no deteriorar cargas, ni causar inestabilidad hasta una caída del servicio. Por lo tanto, debemos poder programar las fuentes de generación y comunicarnos con ellas desde un control centralizado y de forma permanente. Por ejemplo, según las fuentes disponibles y sus características, el control debe decidir en cada momento qué fuente debe marcar y mantener esas referencias mientras otras sólo se dedican a proveer energía, y cambiarlo según lo requieran las circunstancias. Otro rol fundamental es garantizar un suministro permanente, gestionando la energía almacenada en baterías para compensar la intermitencia de la producción renovable de energía en distintos momentos del día. Otras funciones más avanzadas de control permiten abaratar el coste de la energía producida de diversas maneras. Finalmente, el control puede integrar una visualización gráfica en tiempo real del estado del sistema y almacenar su histórico de comportamiento para gestionar eventos y alarmas actuando manualmente en remoto si fuese necesario. In addition, microgrids cannot take advantage of large rotating volumes to achieve energy stability and quality, such as hydroelectric, thermal and nuclear power plants. Nor do they have access to many generation sources, or an extensive network of consumers that provide a high level of consumption and generation predictability, even when some units stop operating. To achieve the same level of functionality and stability in a microgrid, a fast, permanent and dynamic control centre is crucial. As with a major grid, an off-grid microgrid must maintain a constant voltage and frequency to avoid load impairment or cause instability that could lead to a power outage. As such, the generation sources need to be programmed and permanent communication with them established from a centralised control. For example, depending on the sources available and their characteristics, the control must decide at any given time which source must be set and maintain those references while others are only focused on supplying energy, changing the source as circumstances so require. The other fundamental role is to guarantee a permanent supply, managing the energy stored in batteries to compensate for the intermittency of renewable energy production at different times of the day. Other more advanced control functions can bring down the cost of the energy produced in different ways. Finally, the control can be integrated into a graphic, real time visualisation of the system status and store its historical behaviour to manage events and alarms, taking remote manual action if necessary. Control is usually divided into layers to facilitate its implementation and management The control needs can be physically separated and located in different system components, dividing them up according to the objectives and timescales in which they operate and thereby facilitating the design and the algorithm at each level. The crucial level (Primary Control) operates in a matter of milliseconds to guarantee the stability, security and quality of the power supply. Another higher level (Energy Management) aims to optimise the availability, longevity and cost of the energy and usually operates in the order of seconds to minutes. The final layer of control (Operator-supervised SCADA) is also usually separated and located in a specific hardware. ¿CÓMO SE LOGRA EL FUNCIONAMIENTO DE UNA MICRORRED DESCONECTADA DE LA RED? CONTROL Y EQUIPOS CLAVE Una microrred es en esencia un sistema muy similar a una red eléctrica tradicional a nivel nacional y su control es igual de complejo. Debe mantener una tensión y frecuencia constantes, tiene que poder abastecer la demanda en energía activa y reactiva en todo momento, requiere de un centro de control que busca el equilibrio permanente entre generación de energía y consumo e, igualmente, puede implementar una estrategia de optimización de costes favoreciendo una u otra fuente de generación y aplazar en el tiempo consumos prescindibles en un momento de alta demanda. HOW TO OPERATE AN OFF-GRID MICROGRID. CONTROL AND KEY COMPONENTS A microgrid is, in essence, a system very similar to a traditional power grid at national level and its control is similarly complex. Constant voltage and frequency has to be maintained; they have to be able to cover demand for active and reactive energy at all times; and they need a control centre that aims to achieve a permanent balance between power generation and demand. Similarly, a costs optimisation strategy can be implemented that favours one or other generation source, or deferring non-essential consumption during times of high demand. Pirámide de control de una microrred Microgrid control pyramid Redes Inteligentes | Smart Grids FuturEnergy | Octubre/Noviembre October/November 2020 www.futurenergyweb.es 57
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