Sistema de gestión de energía para la operación de microrredes utilizando sistemas de almacenamiento para la prestación del servicio de arbitraje: caso de estudio en el sistema eléctrico colombiano
Fecha
2023-01-19Autor(es)
Cabrera Fontalvo, Jesus DavidPublicador
Pontificia Universidad Javeriana
Facultad
Facultad de Ingeniería
Programa
Maestría en Energía y Sostenibilidad
Título obtenido
Magíster en Energía y Sostenibilidad
Tipo
Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
COAR
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Citación
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Título en inglés
Energy management system for microgrid operation using energy storage systems for use in energy arbitrage: Study case in the Colombian electrical systemResumen
Los sistemas eléctricos vienen experimentando una transformación, de tal forma que los usuarios ya no solo son vistos desde el lado del consumo, sino que con la incorporación de elementos de generación y almacenamiento de energía, toman un rol como agente generador, dando como resultado la figura de prosumidor (productor y consumidor al mismo tiempo), lo que implica nuevos desafío para el sistema eléctricos, en los cuales se debe seguir garantizando la prestación de un servicio confiable y seguro.
Además, la masificación de distintas tecnologías para la construcción de sistemas de almacenamiento, las baterías entran a jugar un papel como nuevo elemento para la atención de demanda, aportando flexibilidad a la operación del usuario, gracias a la versatilidad, modularidad y fácil implementación.
El objetivo del presente trabajo es diseñar y evaluar un sistema de gestión de energía (EMS, por sus siglas en inglés) para una microrred, que considere la implementación del arbitraje de energía como
servicio complementario a partir de baterías, considerando el marco normativo actual y las condiciones de mercado aplicables en el sistema eléctrico colombiano.
En este trabajo se propone el modelado matemático de una microrred, que permita incorporar la estrategia de arbitraje, y evaluar el desempeño del sistema ante la señal del precio spot, considerando
la variabilidad horaria introducida por las dinámicas de mercado, así como los efectos dados por la estacionalidad.
Abstract
Electric systems have been undergoing a transformation, in such a way that users are no longer just seen from the consumption side, but with the incorporation of new technologies in generation and storage, they take on a role as generating agents, resulting in the figure of prosumer (producer and consumer at the same time), which implies new challenges for the traditional electrical system, in which the provision of a reliable and safe service must continue to be guaranteed.
Besides, the massification of different technologies for the construction of storage systems, batteries begin to play a main role as a new element for meeting power demand, providing flexibility to the user’s operation, due to versatility, modularity, and easy implementation.
The objective of this work is to design and evaluate an energy management system (EMS) for a microgrid, which considers the implementation of energy arbitrage as an ancillary service using batteries, considering the current regulatory framework and market conditions applied in the Colombian electricity system.
In this work, the mathematical modeling of a microgrid is proposed, which allows the incorporation of the arbitrage strategy, and evaluation of the performance of the system before the spot price signal, considering the hourly variability due to market dynamics, as well as the effects that are given by the seasonality.
Palabras clave
Sistemas de almacenamiento de energíaBaterías
Servicios complementarios
Arbitraje
Precio spot
Microrredes
Modelo de optimización
Keywords
Energy storage systemsBatteries
Ancillary services
Energy arbitrage
Spot price
Smart grids
Optimization model
Cobertura espacial (Ciudades)
Bogotá (Colombia)Cobertura espacial
ColombiaTemas
Maestría en energía y sostenibilidad - Tesis y disertaciones académicasAlmacenamiento de energía
Energía eléctrica
Arbitramento
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