Estimación de la carga optima de una red eléctrica AC/DC, con respaldo de planta de generación hibrida, simulada en OPAL-RT, con integración en tiempo real de paneles solares hardware in the loop

En el presente trabajo se valida experimentalmente, en entorno Hardware-in-the-Loop (HIL) con OPAL-RT (OP5600/OP8660), una estrategia de gestión óptima de energía para una microred híbrida AC/DC con generación fotovoltaica real, almacenamiento en baterías y convertidor bidireccional AC/DC. El objetivo fue sostener operación estable y confiable ante variaciones rápidas de irradiancia y demanda. La metodología se implementó por fases: (i) cableado y calibración de interfaces analógicas (AI/AO); (ii) modelado de planta (batería tipo Thévenin, convertidor promediado y red de baja tensión) con partición CPU/FPGA; (iii) desarrollo de dos versiones del EMS —reglas heurísticas y optimización lineal con horizonte recedente—; y (iv) campaña de pruebas con escalones de carga tipo EV, nubes rápidas, transición red-isla-red y perturbaciones AC breves. Los resultados muestran generación fotovoltaica de 0,0598 kWh frente a una demanda total de 0,0836 kWh, sin recorte de renovable; persiste ENS = 0,0115 kWh, rizado pico-pico del bus DC de 54,79 %, I_bat,peak = 10 A y 0,0036 ciclos equivalentes en batería. El EMS cumplió tiempo real con 0,2 ms de cómputo medio (0,6 ms máximo). Se concluye que la plataforma HIL es adecuada para validar estrategias EMS en tiempo real; la mitigación del rizado del bus y la reducción de ENS mediante control predictivo y acondicionamiento del bus emergen como líneas de mejora prioritarias.

• 1. Verfasser: Ojeda Guevara, Homero Rodrigo (author)
• Weitere Verfasser: Peralta Jaramillo, Juan Manuel, Director (author)
• Format: bachelorThesis
• Veröffentlicht: 2025
• Schlagworte: OPAL-RT; Optimización; Hardware-in-the-Loop; Microrred AC/DC; Gestión energética,; EMS
• Online Zugang: http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/67880