Bogotá - Ingeniería - Maestría en Ingeniería - Ingeniería Eléctrica · 2025
Estudio del comportamiento de un sistema híbrido de almacenamiento para mitigación de hundimientos de tensión en red de media tensión
En este trabajo se presenta el estudio de un sistema de almacenamiento de energía conectado en serie mediante un Dynamic Voltage Restorer (DVR) en una red de distribución, con el fin de mitigar hundimientos de tensión. El proyecto se desarrolló en tres etapas principales: primero, el modelado detallado de la red de distribución (subestación AT/MT, transformadores de potencia y circuitos primarios) y de diferentes configuraciones de sistemas de almacenamiento basados en baterías, supercapacitores y esquemas híbridos; segundo, la evaluación técnica de la efectividad de dichos sistemas frente a eventos de tensión sag, considerando la energía requerida y la respuesta dinámica de cada tecnología; y tercero, el análisis económico que incluyó la estimación de la inversión inicial, los costos de operación y la determinación del número de ciclos equivalentes a partir de un modelo lineal de degradación. Los resultados obtenidos mostraron que el sistema compuesto únicamente por supercapacitores es el más competitivo, debido a su rápida respuesta, su bajo nivel de degradación frente a ciclos de carga y descarga, y a que no requiere sobredimensionamiento, lo cual lo hace aproximadamente siete veces más económico que las configuraciones que incluyen baterías. Estos últimos sistemas, aunque menos eficientes en términos de costo–beneficio para la mitigación exclusiva de hundimientos de tensión, presentan potencial de aplicación en escenarios complementarios como la compensación de fluctuaciones de tensión asociadas a la integración de energías renovables o la reducción de distorsión armónica en redes de media tensión. En conclusión, este estudio demuestra que la selección adecuada de la tecnología de almacenamiento depende no solo de la severidad y frecuencia de los eventos a mitigar, sino también de la proyección de costos y vida útil del sistema. Los resultados obtenidos permiten establecer criterios técnicos y económicos que facilitan la toma de decisiones en la implementación de sistemas de almacenamiento para la mitigación de hundimientos de tensión, contribuyendo a una mayor confiabilidad y eficiencia en la operación de la red eléctrica (Texto tomado de la fuente).