title: Localización óptima de baterías en sistemas con alta penetración de energías renovables considerando criterios de robustez
Creators: name: Riveros Pérez, Felipe
Publisher: name: Federico Santa María Technical University
publisherIdentifier: https://ror.org/05510vn56
publisherIdentifierScheme: ROR
Year: 2024
Subjects: classificationCode: 2.2
subject: FOS: Electrical engineering, electronic engineering, information engineering
subject: estabilidad de frecuencia
subject: control de reactivos
subject: almacenamiento de energía

description: Durante los últimos años, los sistemas eléctricos de potencia (SEP) alrededor del mundo han experimentado un crecimiento constante de las energías renovables no convencionales (ERNC). Los números son claros, entre los años 2010 y 2021, la capacidad instalada de las ERNC a nivel global aumentó en un 150%, pasando de 1.2 TW el año 2010 a 3.0 TW al año 2021. De hecho, solo en el año 2021 la capacidad instalada aumentó un 9.1% respecto al año anterior. De particular importancia ha sido el crecimiento de las tecnologías de generación variable con convertidor (TGVCC) como la solar fotovoltaica y eólica de velocidad variable, cuya capacidad instalada respecto al año anterior aumentó en un 19% y 13% respectivamente. En Chile, el aumento de las TGVCC ha sido similar al resto del mundo. El país cuenta actualmente con 5,1 GW de capacidad instalada en centrales fotovoltaicas y 3,7 GW en generación eólica, que en conjunto representan un 30,0% de la capacidad instalada total de generación en el país. Las soluciones para mitigar los problemas de estabilidad en redes débiles con altos niveles de TGVCC cubren un amplio espectro de alternativas que van desde refuerzos de red clásicos hasta cambios en el sistema de control de los convertidores. Adicionalmente, la robustez en áreas débiles de una red se puede mejorar localmente mediante la incorporación de equipos basados en convertidores como SVC, STATCOM, BESS, etc. En este contexto, entre los dispositivos que más se han investigado en el último tiempo se encuentran los sistemas de almacenamiento de energía, en particular, las baterías (BESS). Diversos estudios y experiencias practicas han mostrado que los BESS son una buena alternativa para mejorar la estabilidad de los SEP debido a sus tiempos rápidos de respuesta y capacidad de inyectar potencia activa y reactiva de forma independiente. Entre las aplicaciones más estudiadas se encuentran la incorporación de lazos de control para que los BESS puedan aportar a la estabilidad de frecuencia y tensión en los SEP. En estos trabajos se destaca la incorporación de inercia virtual control de reactivos, respuesta rápida de frecuencia, regulación de frecuencia y regulación de tensión. Si bien las diversas maneras en que los BESS pueden aportar a la estabilidad de los SEP han sido ampliamente investigadas durante los últimos años, la localización óptima de estos equipos en escenarios con altos niveles de TGVCC aún no ha sido muy investigada. Tradicionalmente, los trabajos en esta línea se centran en localizar los BESS considerando criterios económicos buscando, por ejemplo, minimizar los costos de un sistema en el marco de la operación o de la planificación. Si bien este tipo de trabajos aprovechan las ventajas económicas que los BESS pueden entregar, no consideran sus posibles aportes a la estabilidad de los SEP. En el contexto anterior, en este trabajo se propone una metodología para determinar la localización óptima de BESS en sistemas eléctricos débiles con bajos SCL, considerando criterios de estabilidad.