Redes Inteligentes | Smart Grids www.futurenergyweb.es 58 FuturEnergy | Octubre/Noviembre October/November 2020 El control se suele dividir en capas para facilitar su implementación y gestión Las necesidades de control se pueden separar físicamente y encontrarse en distintos equipos del sistema, dividiéndose según los objetivos y escalas de tiempo en las que operan para así facilitar el diseño y la algoritmia de cada nivel. El nivel imprescindible (Control Primario) opera en cuestión de milisegundos para asegurar la estabilidad, seguridad y calidad del suministro eléctrico. Otro nivel superior (Gestión de Energía) busca optimizar la disponibilidad, longevidad y el coste de energía y suele operar en el orden de segundos a minutos. La última capa de control (Supervisión SCADA por el Operador) también se suele separar y ubicar en un hardware específico. Complejidad y retos del control primario Una de las misiones del control de primer nivel es coordinar el funcionamiento de las fuentes de generación. El control designará una fuente responsable de fijar los parámetros permitiendo estabilidad y calidad de energía, y modificará las distintas responsabilidades de cada una de forma casi instantánea para cumplir con sus objetivos. La flexibilidad de actuación y el abanico de funcionalidades de este control también dependerá de las características de cada elemento de cada fuente; lo que implica un análisis de compatibilidad a nivel de diseño, para que todos los elementos puedan hablar el mismo lenguaje y acceder a la lógica de varios equipos. En todo caso, para permitir esa actuación de control casi instantáneo, es preciso una fuente de energía disponible a demanda y aquí es donde el papel del almacenamiento electroquímico es imprescindible y garantiza esta reserva que se emplea en su trabajo de regulación. Complejidad y retos del control de gestión de energía A un nivel más alto de control se implementa una gestión inteligente de los recursos de la microrred de forma automática, buscando optimizar los costes de operación, maximizar la disponibilidad de energía con el apoyo del almacenamiento de energía en baterías, alargar la vida útil de elementos críticos gestionando cómo operan y quién opera en cada momento e, incluso, en caso de conexión a red, ofrecer servicios energéticos obteniendo ingresos adicionales. Para ello, este control se alimenta con información de costes de arranque y operación de los elementos o parámetros en tiempo real como su estado de operación, mediciones históricas, actuales y previstas tanto meteorológicas como de demanda, así como prioridades del operador, actualizables a voluntad. La lógica interna de operación se puede programar luego con algoritmos simples o emplear algoritmos sofisticados modelizando el sistema en el control de microrred, inteligencia artificial o redes neuronales. Todo lo anterior requiere poderse comunicar con múltiples elementos de la microrred y entender su funcionamiento interno para que la programación sea correcta. En caso de tener que proporcionar datos externos a este control, como mediciones históricas o previsiones meteorológicas, se hace mediante una última capa de control o supervisión general conocido como SCADA. Control humano Este nivel, común a toda monitorización a distancia de cualquier sistema eléctrico Complexity and challenges of the primary control One of the missions of primary level control is to coordinate the operation of the generation sources. The control will designate a source responsible for setting the parameters, enabling energy stability and quality, and will almost instantly modify the different responsibilities of each to meet its objectives. Flexible action and the range of functionalities of this control will also depend on the features of each element of each source. This requires a compatibility analysis at design level, so that every element speaks the same language and for the control to have access to the logic of the different components. An on-demand energy source is required to allow this almost instantaneous control action, and this is where the role of electrochemical storage is essential to guarantee a reserve that is used for its regulation. Complexity and challenges of the energy management control At a higher control level, the smart management of the microgrid resources is automatically implemented. This aims to optimise operating costs; maximise the availability of energy with the support of battery energy storage; prolong the useful life of critical elements by managing how they operate and which one is operating at any given time; and even, in the event of grid connection, provide energy services to achieve additional revenue. For this, this control is supplied with real time data on the start-up and operating costs of the elements or parameters, such as the operational status, historical, current and expected measurements on both the weather and the demand, as well as the priorities of the operator that can be freely updated. The internal operating logic can then be programmed using simple algorithms or by using sophisticated algorithms that model the system in the microgrid control, artificial intelligence or neuronal networks. All the above requires communication with multiple microgrid elements and an understanding of their internal operation so that the programming is correct. Should external data have to be provided to this control, such as historical measurements or weather forecasts, a final control layer or overall monitoring system is used, known as SCADA. Human control This level, common to the remote monitoring of any electrical system, called SCADA, includes a visual interface that allows the operator to receive all the information of interest in real time so that action can be taken if necessary. Depending on the application requirements, communication can only take place with the lower energy management control, or even take data and act directly on loads and generation sources. As with the other control levels, the operation of the elements with which it communicates must be understood, along with their objectives Tarjeta de control de una microrred Microgrid control card
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