Diseño y gestión energética óptima de microrredes eléctricas inteligentes con inclusión de almacenamiento de energía y potencia

Las redes eléctricas se encuentran ante un importante desafío: resolver cómo incorporar una creciente generación distribuida, principalmente de fuentes renovables - intermitentes, variables y estocásticas por naturaleza - y al mismo tiempo aumentar su confiabilidad ante una demanda cada vez más exigente. Una solución tecnológica la provee el concepto de Micro Red Eléctrica Inteligente (MREI) que se caracteriza por poseer la capacidad de gestión y de control planificado en tiempo real de la generación, el almacenamiento y el consumo de la energía y de los flujos multi-direccionales de la potencia al interior de la red y bidireccional en su interacción con el sistema de potencia global.En este contexto, el trabajo de tesis estuvo orientado a obtener resultados teóricos y de aplicación directa para resolver los problemas de ingeniería más relevantes en el diseño de las MREI. Las investigaciones se concentraron en la búsqueda de métodos sistemáticos para analizar y decidir sobre la incorporación de sistemas de almacenamiento de energía en las microredes, ya que son un elemento clave para poder gestionar inteligentemente la energía en ellas. Además, se investigaron y proveyeron métodos para la validación experimental eficiente y precisa de los resultados anteriores. En una primera instancia se desarrolló un método para caracterizar Sistemas Almace- nadores de Energía (SAE) que consiste en obtener su Área de Operación Segura (AOS) en el plano Energía-Potencia (EP) definida por sus capacidades de EP. Diferentes dispositivos de distintas tecnologías son fácilmente comparables representando sus AOS en una misma gráfica. El concepto del AOS-específica es interesante para realizar una comparación más justa entre dispositivos. Posteriormente se desarrolló un método de dimensionamiento de SAE basado en equiparar sus capacidades de EP y las demandadas por el sistema. Este método separa las etapas de caracterización, síntesis del perfil demandado y dimensionamiento per se. La consideración del problema en el plano EP y la posibilidad de reutilizar resultados de etapas anteriores permiten que el método sea sumamente rápido y pueda ser integrado dentro de un proceso iterativo de optimización.