Medellín - Minas - Maestría en Ingeniería - Sistemas Energéticos · 2024
Compensación de energía reactiva para sistemas de generación solar fotovoltaica con penalización por factor de potencia
La implementación de proyectos de energía renovable mediante energía solar es una de las soluciones utilizadas en Colombia con la finalidad de diversificar la matriz energética nacional y trazar el rumbo hacia una transición energética más responsable con el medio ambiente, así como utilizar los recursos renovables disponible en el territorio. Sin embargo, este tipo de proyecto producen consecuencias y desbalances en el triángulo de potencia de las instalaciones en las que se desarrollan. El objetivo de este trabajo es evaluar la viabilidad técnica - económica de dos métodos utilizados para la compensación de la energía reactiva y por ende el restablecimiento o balanceo del triángulo de potencia. Por ende, se realizó un análisis de la literatura científica, legislativa y técnica existente, la cual se ha expuesto en el marco teórico del presente trabajo, seguidamente se presenta la metodología para realizar el análisis en el comportamiento y afectaciones de las variables eléctricas y económicas asociadas en la implementación de este tipo de proyectos en diferentes momentos. Tomando como muestra un grupo de nueve potencias nominales para sistemas fotovoltaicos que se encuentran dentro del rango de 100 kWp y 3000 kWp. Obteniendo como resultado principal la necesidad de desarrollar análisis de calidad de la energía y económico-financiero con la finalidad de tomar decisiones acertadas al momento de escoger uno de los métodos para la mitigación de energía reactiva utilizados en el documento. (Tomado de la fuente)
Texto completo 85 páginas con texto de 86
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Contenido
- Introducciónp. 15
- Marco referencialp. 17
- Planteamiento del problemap. 17
- Estado del Artep. 18
- Justificaciónp. 20
- Marco teóricop. 22
- La energía solar y su utilizaciónp. 22
- Elementos principales de un generador solar fotovoltaicop. 24
- Principales variables eléctricas para tratar en el documentop. 27
- Marco normativop. 28
- 2.4.1 Resolución CREG 108 – 1997 – Articulo 25p. 28
- 2.4.2 Resolución CREG 015 - 2018 – capítulo N°12p. 29
- 2.4.3 Resolución CREG 199 - 2019p. 30
- 2.4.4 IEEE Std 18 – 2012, Standard for Shunt Power Capacitorsp. 31
- 2.4.5 IEEE Std 1036 – 2020, Guide for the Application of shunt power capacitorp. 32
- 2.4.6 IEC 61642 – 1997, Application of filters and shunt capacitorsp. 33
- Marco Metodológicop. 35
- Objetivosp. 35
- 3.1.1 Objetivo Generalp. 35
- 3.1.2 Objetivos Específicosp. 35
- Alcance del trabajop. 35
- Metodologíap. 37
- 3.3.1 Analizar el nivel del factor de potencia en la instalaciónp. 38
- 3.3.2 Identificar el nivel de compensación de energía reactivap. 38
- 3.3.3 Evaluar el efecto de la compensación de potencia reactivap. 39
- Análisis y Resultadosp. 40
- Analizar el nivel del factor de potencia en la instalaciónp. 38
- 4.1.1 Identificar la curva de demanda a utilizarp. 40
- 4.1.2 Identificar el tipo de mercado de energíap. 42
- 4.1.3 Identificación del consumo máximo en potencia activa y reactivap. 43
- 4.1.4 Identificación del Factor de potencia antes de instalar el SFVp. 44
- Identificar el nivel de compensación de energía reactivap. 38
- del SFVp. 46
- 4.2.3 Identificar y evaluar la afectación del FP en presencia del SFVp. 46
- 4.2.4 Totalizar la cantidad de energía reactiva necesaria en la compensaciónp. 38
- Evaluar el efecto de la compensación de potencia reactivap. 39
- mediante los inversoresp. 73
- planteadasp. 39
- Conclusiones y recomendacionesp. 82
- Conclusionesp. 82
- Bibliografíap. 84
- Mapa de Irradiación global horizontal promedio anualp. 23
- monocristalina (izquierda)p. 25
- Inversor tipo cadenap. 25
- Conexión y distribución de un SFV interconectado a la redp. 26
- Potencia activa asociada a SFV – 100kWpp. 44
- condición asociada a SFV – 100kWpp. 44
- condición asociada a SFV – 2500kWpp. 45
- Figura 4-28: Afectación del consumo activo de la instalaciónp. 47
- condición, b) Afectación del consumo reactivo de la instalación en mala condiciónp. 47
- Afectación del consumo activo de la instalaciónp. 48
- condición, b) Afectación del consumo activo de la instalación en mala condiciónp. 48
- Afectación del consumo activo de la instalaciónp. 48
- condición, b) Afectación del consumo activo de la instalación en mala condiciónp. 49
- Afectación del consumo activo de la instalaciónp. 48
- condición, b) Afectación del consumo activo de la instalación en mala condiciónp. 50
- Afectación del consumo activo de la instalaciónp. 48
- condición, b) Afectación del consumo activo de la instalación en mala condiciónp. 51
- Afectación del consumo activo de la instalaciónp. 48
- condición, b) Afectación del consumo activo de la instalación en mala condiciónp. 51
- Afectación del consumo activo de la instalaciónp. 48
- condición, b) Afectación del consumo activo de la instalación en mala condiciónp. 52
- Afectación del consumo activo de la instalaciónp. 48
- condición, b) Afectación del consumo activo de la instalación en mala condiciónp. 53
- Afectación del consumo activo de la instalaciónp. 48
- condición, b) Afectación del consumo activo de la instalación en mala condiciónp. 54
- buenas condiciones en el rango de potencia de 500 kWp. 76
- buenas condiciones en el rango de potencia de 500 kWp. 76
- buenas condiciones de la energía reactivap. 80
- buenas condiciones de la energía reactivap. 81
- Definición de variables principales – Medellínp. 41
- Cálculo de la generación y el consumo de energíap. 41
- Identificación del tipo de mercado y nivel de tensiónp. 42
- Identificación de los consumos máximos de potencia activa y reactivap. 43
- Energía máxima, promedio y mínima total producida por el SFVp. 46
- magnitud de la potencia del SFVp. 55
- Valores definidos para la definición de los pasos eléctricosp. 55
- un voltaje de operación definidop. 56
- 100 kWp – Buena condiciónp. 57
- 100 kWp – Buena condiciónp. 57
- 100 kWp – Mala condiciónp. 57
- 100 kWp – Mala condiciónp. 57
- 500 kWp – Buena condiciónp. 57
- 500 kWp – Buena condiciónp. 57
- 500 kWp – Mala condiciónp. 57
- 500 kWp – Mala condiciónp. 57
- 700 kWp – Buena condiciónp. 57
- 700 kWp – Buena condiciónp. 57
- 700 kWp – Mala condiciónp. 57
- 700 kWp – Mala condiciónp. 57
- 1000 kWp – Buena condiciónp. 57
- 1000 kWp – Buena condiciónp. 57
- 1000 kWp – Mala condiciónp. 57
- 1000 kWp – Mala condiciónp. 57
- 1500 kWp – Buena condiciónp. 57
- 1500 kWp – Buena condiciónp. 57
- 1500 kWp – Mala condiciónp. 57
- 1500 kWp – Mala condiciónp. 57
- 1700 kWp – Buena condiciónp. 57
- 1700 kWp – Buena condiciónp. 57
- 1700 kWp – Mala condiciónp. 57
- 1700 kWp – Mala condiciónp. 57
- 2000 kWp – Buena condiciónp. 57
- 2000 kWp – Buena condiciónp. 57
- 2000 kWp – Mala condiciónp. 57
- 2000 kWp – Mala condiciónp. 57
- 2500 kWp – Buena condiciónp. 57
- 2500 kWp – Buena condiciónp. 57
- 2500 kWp – Mala condiciónp. 57
- 2500 kWp – Mala condiciónp. 57
- 3000 kWp – Buena condiciónp. 57
- 3000 kWp – Buena condiciónp. 57
- 3000 kWp – Mala condiciónp. 57
- 2500 kWp – Mala condiciónp. 57
- nominal de 100kVA, c) Inversor de capacidad nominal de 125kVAp. 74
- condición establecidas, en pesos colombianosp. 79
- condición establecidas, en pesos colombianosp. 79