Análisis de integración de generación distribuida en redes de baja tensión

Abstract

La generación distribuida (GD) es un hecho en nuestros días. Los avances tecnológicos han posibilitado la introducción de unidades de GD que aprovechan los energéticos primarios convencionales, así como los no convencionales, para la producción de energía eléctrica, satisfaciendo de este modo las crecientes necesidades de los usuarios. Bajo esta premisa, se hace estrictamente necesario conocer los efectos concretos que tiene este tipo de generación en las redes de distribución, la cual rompe el paradigma clásico de operación de los sistemas eléctricos. Dicho conocimiento permitirá mantener los estándares de calidad de servicio que exige la normativa técnica y también resguardar la seguridad de usuarios y de operadores de red. El objetivo general de este trabajo de título corresponde a la formulación de una metodología para la definición de los niveles máximos agregados de GD dentro de una red baja tensión, o bien, los niveles de penetración. Dicha metodología debe prestar atención a los posibles problemas que se presenten por el aumento de la GD en una red: variación de la tensión en la barra de conexión y las adyacentes, restricciones de capacidad de los conductores y equipos, variación de las pérdidas, así como efectos sobre la tensión por conexión/desconexión intempestiva de unidades de generación y la contribución al nivel de cortocircuito. La validación de la metodología se realizó con el software DIgSILENT Power Factory, a partir de la información provista por dos empresas de distribución. Se evaluaron dos casos de estudio, correspondientes a una red radial, de consumo residencial, ubicada en el área típica 1 y una red radial, urbana, presente en el área típica 3. El escenario analizado en las instalaciones fue de baja demanda, siendo éste el identificado como el caso crítico para la aplicación de la metodología. En ambas redes se realizó un análisis global y específico, tanto para introducción exclusiva de generación a partir de paneles fotovoltaicos como para un mix tecnológico que incluyó también tecnologías eólica y minihidro, verificando con ello la variación de todos los parámetros mencionados en el párrafo anterior. Los resultados obtenidos fueron 27% y 25% de penetración de GD (con respecto a la capacidad nominal del transformador de distribución de la red), respectivamente. Por otro lado, la experiencia internacional indica que el promedio permitido de penetración es de un 30%, mostrando que los valores obtenidos para cada red se hayan en el orden de lo desarrollado en otros países. Es importante mencionar que la metodología formulada y detallada en este documento corresponde a un insumo para la determinación del reglamento asociado a la Ley 20.571, también conocida como Ley Net Metering . Se propone como trabajo futuro la introducción de unidades de GD monofásicas en la red, analizando el efecto que tiene ello en los desbalances de potencia y tensión en las fases de los alimentadores de distribución.