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4. Caso de estudio: zona urbana metropolitana

4.7. Aplicación del modelo en la red de estudio

4.7.2. Carga rápida

Finalmente se considera conjuntamente la carga rápida entre trayectos, la carga lenta domés- tica y se junta con la demanda eléctrica corriente. En este caso y en vista de los resultados obtenidos en el apartado 4.7.1en el que se consideraba únicamente la carga lenta los esce- narios que se implementa la carga rápida son D, E y F.

Carga inteligente - D

A continuación se añade la carga rápida en el escenario de la carga inteligente gestionada por el agregador. Primeramente se implementan los resultados considerando los distintos valores de penetración de los vehículos eléctricos. Los resultados obtenidos se observan en la Figura4.24. Destacar que en ningún caso la potencia no supera el valor de demanda pico de consumo convencional. En segundo lugar se presenta el rango de potencias asociadas al

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 Hora Potencia [kW] 50% VE 40% VE 30% VE 20% VE 10% VE Sin VE

Figura 4.24: Potencia demandada en la línea según el nivel de penetración de los VE - Invierno - Carga inteligente - D

30 % de VE. En la Figura 4.25, relativa a este cálculo, se puede apreciar la variabilidad de la demanda y el rango máximo de potencia solicitada a lo largo de las simulaciones. El valor de potencia media y máxima son considerablemente distintos como consecuencia de la variabilidad de la carga rápida que genera las puntas de demanda de la potencia máxima. Finalmente se presenta en la Figura4.26(a)el valor de potencia media consumida por carga

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 Hora Potencia [kW] Máxima Media Mínima Sin VE

Figura 4.25: Rango de potencia demandada en la línea - Invierno - 30 % VE - Carga inteli- gente - D

lenta en sus emplazamientos domésticos. Y en la Figura 4.26(b) el número de VE que se están cargando en cada instante. Destacar que la carga se reparte más homogeneamente que en el escenario de carga concentrada - C por lo que se reduce considerablemente el valor de potencia pico por la carga de VE. En el caso del 50 % de VE la reducción es del 62,5 %. En

En este proyecto se empieza analizando la definici´on de microrred, su estado actual y la

tendencia en su dise˜no. Despu´es de esto, se busca realizar una microrred en sus estados de

conexi´on a red y aislado. La fuente de generaci´on utilizada es la solar, mediante la tecnolog´ıa

fotovoltaica. El dise˜no de la misma se ha realizado para placas de c´elulas policristalinas

mediante la teor´ıa del diodo doble. El algoritmo utilizado para su control es el del MPPT.

Como unidad almacenadora se ha dise˜nado una bater´ıa de Ni-Cd, mediante la simplificaci´on

de una de sus celdas a una fuente de tensi´on no lineal, funci´on de la corriente y el estado

de carga. La conexi´on de todos los componentes se hace mediante el bus de alterna y por

consiguiente se ha dise˜nado un convertidor CA/CC modelado como fuente de tensi´on. Este

mismo convertidor se ha utilizado tanto para las placas PV como para el acumulador o

bater´ıa.

El control de la microrred se ha basado en la teor´ıa del droop de tensi´on, la cual relaciona

frecuencia y amplitud de tensi´on con la potencia activa y reactiva. En el modo de conexi´on

a red se ha priorizado utilizar en la menor medida posible la red. En el modo isla de la

microrred, se ha modelado un grupo electr´ogeno para garantizar la alimentaci´on de una

parte de la carga considerada prioritaria.

cuanto al número de VE que se están cargando durante el período nocturno, destacar que el número de VE que se van conectando va creciendo hasta las 5 de la madrugada pero que luego desciende. Esto se debe la relación entre la energía que se quiere cargar y el instante en el que el agente realizará el primer trayecto.

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 Hora Potencia [kW] 50% VE 40% VE 30% VE 20% VE 10% VE

(a) Potencia demandada media

0 5 10 15 20 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Hora VE cargando 50% VE 40% VE 30% VE 20% VE 10% VE (b) Número de VE medio

Figura 4.26: 30 VE - Carga inteligente - D

Carga en electrolineras - E

En el escenario de carga en electrolineras los VE solamente tienen disponibles puntos de carga rápida en la vía pública ni privados no dedicados. En la Figura 4.27(a) y 4.27(b)

correspondientes al día de invierno y verano respectivamente se observa un aumento de la demanda máxima considerable. En el caso de un día de invierno existe una diferencia notable entre la curva de potencia media y máxima por la varianza que incorpora la carga rápida. En ambos casos se observa que las cargars rápida empiezan a aparecer a partir de las 12 del mediodía. Antes los usuarios tienen la batería cargada después de la carga nocturna en el punto de carga particular dedicado.

Carga rápida de todos los VE - F

En las Figuras4.28(b) y4.28(a) se puede observar el consumo total en este escenario, en tanto en invierno como en verano, aumenta muy considerablemente. En ambos casos se alcanza la potencia de 12.000 kW en los escenarios de máximo. También se observa como el pico de demanda aumenta considerablemente en los dos casos. Con referencia al escenario sin VE, el valor de potencia punta aumenta en un 17 % en invierno y un 13 % en verano.

En este proyecto se empieza analizando la definici´on de microrred, su estado actual y la

tendencia en su dise˜no. Despu´es de esto, se busca realizar una microrred en sus estados de

conexi´on a red y aislado. La fuente de generaci´on utilizada es la solar, mediante la tecnolog´ıa

fotovoltaica. El dise˜no de la misma se ha realizado para placas de c´elulas policristalinas

mediante la teor´ıa del diodo doble. El algoritmo utilizado para su control es el del MPPT.

Como unidad almacenadora se ha dise˜nado una bater´ıa de Ni-Cd, mediante la simplificaci´on

de una de sus celdas a una fuente de tensi´on no lineal, funci´on de la corriente y el estado

de carga. La conexi´on de todos los componentes se hace mediante el bus de alterna y por

consiguiente se ha dise˜nado un convertidor CA/CC modelado como fuente de tensi´on. Este

mismo convertidor se ha utilizado tanto para las placas PV como para el acumulador o

bater´ıa.

El control de la microrred se ha basado en la teor´ıa del droop de tensi´on, la cual relaciona

frecuencia y amplitud de tensi´on con la potencia activa y reactiva. En el modo de conexi´on

a red se ha priorizado utilizar en la menor medida posible la red. En el modo isla de la

microrred, se ha modelado un grupo electr´ogeno para garantizar la alimentaci´on de una

parte de la carga considerada prioritaria.

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 Hora Potencia [kW] Máxima Media Mínima Sin VE

(a) Carga en electrolineras - E - Invierno

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 Hora Potencia [kW] Máxima Media Mínima Sin VE

(b) Carga en electrolineras - E - Verano

Figura 4.27: Inuencia de la penetración de los VE en la potencia total consumida en el escenario de carga en eletrolineras

En este proyecto se empieza analizando la definici´on de microrred, su estado actual y la

tendencia en su dise˜no. Despu´es de esto, se busca realizar una microrred en sus estados de

conexi´on a red y aislado. La fuente de generaci´on utilizada es la solar, mediante la tecnolog´ıa

fotovoltaica. El dise˜no de la misma se ha realizado para placas de c´elulas policristalinas

mediante la teor´ıa del diodo doble. El algoritmo utilizado para su control es el del MPPT.

Como unidad almacenadora se ha dise˜nado una bater´ıa de Ni-Cd, mediante la simplificaci´on

de una de sus celdas a una fuente de tensi´on no lineal, funci´on de la corriente y el estado

de carga. La conexi´on de todos los componentes se hace mediante el bus de alterna y por

consiguiente se ha dise˜nado un convertidor CA/CC modelado como fuente de tensi´on. Este

mismo convertidor se ha utilizado tanto para las placas PV como para el acumulador o

bater´ıa.

El control de la microrred se ha basado en la teor´ıa del droop de tensi´on, la cual relaciona

frecuencia y amplitud de tensi´on con la potencia activa y reactiva. En el modo de conexi´on

a red se ha priorizado utilizar en la menor medida posible la red. En el modo isla de la

microrred, se ha modelado un grupo electr´ogeno para garantizar la alimentaci´on de una

parte de la carga considerada prioritaria.

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000 10.000 11.000 12.000 13.000 Hora Potencia [kW] Máxima Media Mínima Sin VE

(a) Carga rápida de todos los VE - F - Invierno

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000 10.000 11.000 12.000 13.000 Hora Potencia [kW] Máxima Media Mínima Sin VE

(b) Carga rápida de todos los VE - F - Verano

Figura 4.28: Potencia demandada en la línea si todos los VE pueden realizarla

Como la carga rápida no es controlable ya que se produce como emergencia para la circulación de los VE, los escenarios D y E son muy parecidos por lo que no se comparan. En cuanto al escenario F, tampoco es comparable porque incorpora un número muy signicativo de usuarios que pueden realizar una carga rápida.

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