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El TNY en Filadelfia ofrece una composición diversa
de carga, activo y tipo de cliente que lleva a múltiples
categorías de las manifestaciones de la microrred.
rredes conectadas a la red, fuera de la red o en modo en isla,
que se basan en el hardware de automatización de la subestación de GE y los algoritmos de microrredes. El controlador
optimiza el costo energético y operativo en presencia de una
combinación de fuentes de generador renovables y no renovables. El Gráfico 7 representa el controlador de la microrred de GE junto con otros componentes de automatización
de la subestación o de la red de apoyo. El controlador apoya
las aplicaciones tales como los activadores entrelazados bajo
demanda y las transferencias de alimentadores automáticos
que pueden ejecutarse a través de un controlador lógico programable de 61131-3 del CEI integrado conforme a las configuraciones basadas en el usuario. Para las operaciones económicas y/o confiables en isla [durante condiciones de red
(local o de gran escala) críticas], también se puede apoyar
aplicaciones de restricción de carga bajo demanda a través
de simples mapas de puntos y protocolos de SCADA.
Este sistema permite la integración de todos los activos
de FED en el TNY como los sistemas de almacenamiento
de energía, la energía solar FV, los generadores de diésel, los
generadores de gas natural, las cargas de los edificios (tanto
las cargas controlables como las interrumpibles) y los BEMS
de los usuarios. Además, el sistema optimiza el suministro
de FED para reducir los costos totales de energía y funcionamiento.
Plan de Pruebas de Microrredes y
Metodologías
El objetivo fundamental del plan de pruebas de microrredes
garantiza la disposición operativa del sistema jerárquico para
el funcionamiento seguro, confiable y económico en diversos modos y escenarios. Por ejemplo, el modo de disposición
operativa intencional en isla simuló las pruebas para verificar la capacidad del controlador de microrredes para detectar condiciones de falla plausibles que dejarían sin energía
a toda la microrred y para las desviaciones de frecuencia
y tensión excesivas definidas en el 1547a del IEEE. Las
pruebas simuladas también demuestran la capacidad de la
mirorred de iniciar la transición al modo isla y lograr el funcionamiento estable dentro de los 0.160 s (aproximadamente
diez ciclos del sistema de potencia a 60 Hz). Para el modo
isla de las pruebas de disposición operativa, el controlador
de microrredes debe pasar una prueba de verificación para
mantener las condiciones de frecuencia y tensión aceptables
en la microrred en isla durante un período de al menos 15-30
min. La prueba demostrará que el controlador de microrredes es capaz de restringir la carga o añadir suministro según
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sea necesario para ampliar el servicio hasta las cargas más
críticas durante el período más largo posible antes de que se
agoten las fuentes de suministro disponibles.
Estos dos ejemplos plantean una pregunta: ¿Cuál sería la
metodología adecuada para tales requisitos de pruebas diversos? El primer ejemplo requiere una combinación de un enfoque de prueba de simulación de software y un enfoque de
prueba de lógica de hardware, mientras que el segundo ejemplo puede gestionarse potencialmente dentro de un enfoque
de prueba bien diseñado de hardware-in-the-loop (HIL). Para
abordar el espectro completo de pruebas requerido para garantizar la disposición del sistema jerárquico de control de microrredes, la metodología de prueba incluye una serie de fases de
prueba que se muestran a continuación en el Grafico 8.
Prueba 1: Prueba de Simulación de Software
La simulación de software con el DMS de la microrred, el
modelo de adopción del cliente de fuentes de energía distribuida (plataforma del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley) y GridLAB-D (plataforma del Laboratorio Nacional
del Noroeste del Pacífico) se llevará a cabo para modelar y
analizar el funcionamiento de la microrred multimodo. La
simulación y el análisis del modelo se llevará a cabo mediante
modelos eléctricos de los componentes de microrredes, la
infraestructura de sistema de potencia asociada y las cargas
del cliente. La prueba del software verificará que el sistema
de microrredes puede lograr el funcionamiento estable de las
cargas críticas dentro de 0.16 s y puede sustentar el funcionamiento de la microrred durante un mínimo de 30 min. El
análisis de software determinará el rendimiento dinámico del
sistema y los activos de microrredes asociados luego de sucesos del sistema de potencia que requieren la transición hacia
el funcionamiento en isla. El análisis también verificará que
el sistema jerárquico de microrredes prevendrá la transición
al funcionamiento en modo isla para los sucesos "externos"
que no requieren tal transición. Los resultados del análisis de
software permitirán al equipo de GE determinar la configuración de todos los subsistemas: el sistema de funcionamiento
de microrredes, la gestión de la interfaz de datos de microrredes y el controlador de microrredes. Además, se ultimarán
las configuraciones adecuadas para todos los dispositivos de
protección y controladores de activos.
Prueba 2: Prueba Hardware-in-the-loop
(Prueba de Laboratorio "Factory")
La prueba HIL se realizó en el controlador prototipo de
microrredes. Durante la prueba (la prueba factory) del control
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