El equipo de Sistemas de Potencia de Micro Redes, "AEL-MGP", ha sido diseñado por EDIBON para la formación teórico-práctica sobre sistemas de potencia de micro redes. En el contexto global actual, las micro redes juegan un papel crucial en la transformación del sistema energético. Estas infraestructuras permiten la integración local de fuentes renovables, la gestión inteligente de la demanda y el almacenamiento energético, facilitando la autonomía y la continuidad del suministro incluso en situaciones de falla o desconexión de la red principal. Además, contribuyen significativamente a la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero y a la democratización del acceso a la energía, especialmente en zonas rurales o aisladas. EDIBON, en consecuencia ha desarrollado a conciencia y en detalle el equipo "AEL-MGP" para responder a esta necesidad formativa y tecnológica. Se trata de un equipo didáctico práctico e integral que permite simular, analizar y comprender el funcionamiento real de una micro red híbrida.
El compromiso de EDIBON con la innovación educativa se refleja en cada detalle del "AEL-MGP": en su arquitectura modular, en la utilización de componentes industriales a escala, en la robustez y seguridad del equipo, en las más de 70 posibilidadesprácticas que se podrán llevar a cabo o enlas opciones para aplicarse a planes de estudio o proyectos de investigación específicos. Gracias a la aplicación "AEL-MGP", docentes y profesionales pueden trabajar sobre conceptos avanzados como el control en isla, la gestión energética jerárquica (mix-energético), la estabilidad dinámica, la calidad de energía, protocolos de reposición sincronizada (Black Start), estudios de flujo inverso, balance y flujo de potencias, estudios frente a situaciones de blackouto estudio de la implementación de los modos de control Grid-Forming y Grid-Followingentre muchos otros.
En definitiva, este sistema no solo forma parte de la transición energética, forma a quienes la liderarán.
- PWP-CE. Planta de Potencia de Energía Convencional.
Su función, como en una micro red real, es actuar como base estructural del sistema y establecer las referencias de tensión y frecuencia. El resto de las plantas de generación se sincronizan con ella gracias a la estabilidad que proporciona.
Además, esta aplicación actúa como generación base, suministrando potencia de forma continua. En una micro red real, esta función correspondería a una planta de generación diésel o de gas. El montaje incluye un grupo turbinagenerador compuesto por un motor eléctrico (que simula la turbina) acoplado mecánicamente a un generador síncrono trifásico para la generación de electricidad. Un controlador digital multifunción (AVR y ASC) gestiona el conjunto turbina-generador, permitiendo el control preciso de parámetros eléctricos y mecánicos.
Entre los principales parámetros de control se encuentran: la velocidad de la turbina, la frecuencia del generador, la corriente de excitación, la tensión, y la potencia generada (activa P, reactiva Q y aparente S). Este módulo de control también incorpora protecciones avanzadas tanto para el generador como para la turbina, cumpliendo con estándares ANSI como ANSI 81O, 81U, 59, 27, 50/51, 32R/F, IOP 32, MOP 32, 46, asimetría de tensión, fallo a tierra del generador, rotación de fases, IEC 255, factor de potencia en retraso, entre otros.Asimismo, se incorporan analizadores de red compatibles con medición inteligente para el monitoreo de energía generada y consumida, con comunicaciones bidireccionales que optimizan la gestión del sistema.
- PWP-HE. Planta de Potencia de Energía Hidroeléctrica.
El objetivo de esta aplicación es el estudio de las centrales hidroeléctricas en el contexto de las micro redes. Las plantas hidroeléctricas tienen una gran capacidad para suministrar energía en momentos puntuales de alta demanda, gracias a su rápida respuesta. Por ello, esta aplicación se compone de un grupo turbina-generador cuya finalidad es inyectar energía a la micro red, distribuyéndola de manera inteligente conforme a las decisiones del operador (usuario).
Incluye un analizador de red para medir en tiempo real la energía generada por la planta hidroeléctrica. Un controlador digital multifunción (AVR y ASC) permite controlar el grupo turbina-generador, proporcionando una regulación óptima de todos sus parámetros eléctricos y mecánicos. Entre otros muchos parámetros, es posible configurar el punto de consigna de potencia activa del generador para regular automáticamente la cantidad de energía que se desea inyectar en la micro red. Este controlador multifunción resulta esencial, ya que gestiona la distribución de potencia entre los diferentes generadores de la micro red.
- PWP-WE. Planta de Potencia de Energía Eólica.
Esta aplicación tiene como objetivo el estudio de las plantas de energía eólica dentro de micro redes. Está compuesta por un conjunto turbina-generador de inducción cuya finalidad es suministrar energía a la micro red, realizando una distribución inteligente basada en las decisiones del operador (usuario).
Para ello, incluye un analizador de red que mide en tiempo real la energía generada por la planta eólica. Asimismo, se incorpora un controlador digital multifunción (AVR y ASC) para gestionar el conjunto turbina-generador, permitiendo una regulación óptima de todos los parámetros eléctricos y mecánicos. Entre dichos parámetros, es posible establecer el punto de consigna de potencia activa para seleccionar automáticamente cuánta energía se desea inyectar a la micro red.
- PWP-PE. Plantas de Potencia de Energía Fotovoltaica.
El propósito de esta aplicación es el estudio de las plantas solares fotovoltaicas en el contexto de las micro redes.
Dispone de un inversor trifásico alimentado por un simulador de campo fotovoltaico. El usuario puede configurar los parámetros de generación y funciones del simulador fotovoltaico según los escenarios y condiciones que desee estudiar. A su vez, se pueden analizar conceptos fundamentales de las instalaciones fotovoltaicas como la característica MPPT (seguimiento del punto de máxima potencia), la limitación de potencia del inversor (derating), la eficiencia del inversor y la generación de potencia reactiva.
- PWP-BE. Planta de Potencia de Almacenamiento de Energía con Baterías.
El objetivo de esta aplicación es demostrar la importancia del almacenamiento de energía en entornos aislados. En situaciones donde no hay generación eólica ni fotovoltaica disponible, se debe recurrir al almacenamiento mediante baterías.
Esta aplicación consiste en un inversor bidireccional cuya función es almacenar energía en un banco de baterías (incluido) y suministrarla rápidamente cuando la demanda lo requiera. La ventaja de este tipo de sistemas, al utilizar electrónica de potencia, es su alta velocidad de respuesta, lo cual permite a otras plantas como las hidroeléctricas o eólicas tener tiempo suficiente para reaccionar ante cambios súbitos en la demanda. Durante periodos de sobreproducción de energía, las baterías almacenan el excedente.
- PWP-FE. Planta de Potencia de Almacenamiento de Energía con Disco de Inercia.
Esta aplicación tiene como objetivo demostrar la importancia del almacenamiento de energía en entornos aislados.
En este caso, se trata de una solución sofisticada encargada de almacenar energía cinética mediante un volante de inercia. Incorpora un convertidor bidireccional que permite tomar energía de la micro red y devolverla en momentos específicos de necesidad. Al tratarse de un sistema basado en electrónica de potencia, su principal ventaja es la rapidez de respuesta. Esto permite que otras plantas, como las hidroeléctricas o eólicas, tengan el tiempo suficiente para reaccionar ante variaciones bruscas en la demanda.
El Sistema de Potencia de Micro Redes, "AEL-MGP", está constituido por un conjunto de plantas (requeridas/recomendadas) para el estudio de los diferentes escenarios que se llevan a cabo en una micro red:
- Se requerirá principalmente, de la "Planta de Potencia de Energía Convencional", "PWP-CE". Esto es así debido a la baja inercia que aportan las energías renovables, en consecuencia, surge la necesidad de aportar dicha inercia mediante una generación del tipo síncrona como es la convencional.
- EDIBON, por lo tanto, propone un conjunto de plantasrecomendadas (requerida, al menos UNA) con el propósito de que el usuario seleccione aquellas en función de las situaciones las cuales quiera desarrollar en sus estudios.
La aplicación "AEL-MGP" incluye un software SCADAde supervisión, control y adquisición de datos en tiempo real (EMG-SCADA), diseñado para representar y gestionar la operación de una microred. Permite gestionar de forma remota y centralizada cada planta de generación (convencional y renovable), el almacenamiento energético y las cargas del sistema.Entre sus funcionalidades destacan: configuración de parámetros de las distintas plantas, ajuste de los set-points defrecuencia (f), tensión (V), potencia (P), sincronización automática con la red, monitorización de calidad de energía flujo de carga del sistema y la creación de perfiles dinámicos de demanda y de recursos renovables.Gracias a su entorno gráfico intuitivo y su alta capacidad de interacción, el SCADA permite simular escenarios reales de operación, fallos, desbalances y estrategias de optimización energética, convirtiéndolo en una herramienta clave tanto para formación técnica y didáctica como para la validación de sistemas eléctricos complejos.
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