Evaluation of Solar Panel Integration in Power Control Distribution Networks

• Toaza Iza, Jimmy ^[1] ; Pazmiño, Edwin ^[1] ; Quinatoa, Carlos ^[1] ; Salazar, Roberto ^[1]
  1. [1] Universidad Técnica de Cotopaxi

     Universidad Técnica de Cotopaxi

     Latacunga, Ecuador

     
• Localización: Revista Politécnica, ISSN-e 2477-8990, Vol. 54, Nº. 3, 2024 (Ejemplar dedicado a: Revista Politécnica), págs. 67-75
• Idioma: inglés
• DOI: 10.33333/rp.vol54n3.07
• Títulos paralelos:
  • Evaluación de Integración de Paneles Solares en Redes de Distribución para Control de Potencia
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  • Texto completo
• Resumen
  • español

    La reducción de gases de efecto invernadero, como el CO2, ha llevado a los países a adoptar medidas para reducir su impacto ambiental, de acuerdo con los objetivos de la agenda 2030. Como consecuencia, se están produciendo cambios en la operación y planificación de los sistemas eléctricos y las redes de distribución, que han tenido que adaptarse a la incorporación de energías renovables no convencionales, como la fotovoltaica. La integración de estas tecnologías generó problemas como tensiones fuera de los límites permitidos, fluctuaciones, sobrecargas, flujos inversos, disparos por simpatía y aumento de las corrientes de falla, haciendo necesario evaluar el porcentaje de energías renovables que pueden ser integradas de forma segura. En esta investigación se evaluó la capacidad de integración de paneles solares en la red de distribución de líneas primarias y secundarias utilizando OpenDSS en el alimentador Chimbo de la subestación Guaranda de la unidad de negocio Bolívar CNEL EP. Se presentan dos metodologías: la primera, evalúa la capacidad máxima de aporte de los paneles solares en términos porcentuales, y la segunda implementa un control de potencia reactiva-tensión utilizando un modelo de optimización. Los resultados mostraron que, con la primera metodología, el límite máximo de integración era del 48%, mientras que la segunda metodología permitía la integración del 100% de los paneles solares, sin superar los límites de calidad de energía establecidos por la normativa nacional.

     

  • English

    The reduction of greenhouse gases, such as CO2, has led countries to adopt measures to reduce their environmental impact, according to the goals of the 2030 agenda. As a result, changes in the operation and planning of electricity systems and distribution networks are taking place, which have had to adapt to the incorporation of non-conventional renewable energies, such as photovoltaic. The integration of these technologies generated problems such as voltages outside the allowed limits, fluctuations, overloads, reverse flows, sympathetic tripping and an increase in fault currents, making it necessary to evaluate the percentage of renewable energies that can be safely integrated. This research evaluated the integration capacity of solar panels in the distribution network of primary and secondary lines using OpenDSS in the Chimbo feeder of the Guaranda substation of the Bolivar CNEL EP business unit. Two methodologies are presented: the first one evaluates the maximum input capacity of solar panels in percentage terms, and the second one implements a reactive power-voltage control using an optimization model. The results showed that, with the first methodology, the maximum integration limit was 48%, while the second methodology allowed the integration of 100% of the solar panels, without exceeding the power quality limits established by national regulations.

     

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