Validación y optimización de ultracondensadores como sistema de almacenamiento de energía para los sistemas eléctricos aislados

Abstract

Los sistemas eléctricos aislados están, como su propio nombre indica, aislados de toda red eléctrica y cuentan con un número muy limitado de grupos de generación. Este tipo de sistemas tienen una elevada sensibilidad ante la pérdida de un grupo generador. Suelen ser sistemas de baja inercia y la reserva rodante con la que cuentan los grupos puede no ser suficiente para cubrir la cantidad de potencia perdida por el grupo desconectado. Esto hace que haya una variación (en condiciones normales) en el equilibrio de potencia entre la demanda y la generación. Dicho desequilibrio produce una veloz bajada de frecuencia y si no es compensada se pueden producir deslastres de carga para evitar que la frecuencia acabe colapsándose. Los planes de deslastre se basan en la desconexión de cargas por etapas (suelen tener varias) debido a valores bajos de frecuencia o a valores negativos de su derivada. Los sistemas eléctricos aislados presentan únicamente el deslastre de cargas como solución a desequilibrios repentinos de potencia debido a desconexiones de grupos generadores. Los deslastres de cargas utilizan la frecuencia y su derivada como variables de control, dejando a diversas partes del sistema eléctrico aislado sin suministro. En el caso de los sistemas eléctricos insulares, estos planes de deslastre no son completamente fiables para eliminar el riesgo de un cero energético que deje a la isla entera sin suministro eléctrico. Por lo tanto se debe intentar solucionar este problema sin tener que recurrir a nuevos planes de deslastre y utilizando tecnologías sostenibles como los sistemas de almacenamiento de energía que está implantando Endesa a través de su Proyecto STORE.

Isolated power systems are, as their own name says, isolated from other power systems and have a limited number of generating groups. This kind of systems have high sensitivity when a generating group is suddenly disconnected. Isolated power systems usually have low inertia as well as not enough primary reserve to make up for the loss of power due to the loss of a generating group. This fact means that the normally balanced power equilibrium of demand and supply becomes unbalanced. This unbalance generates a quick fall in frequency which, if it’s not made up for, it can lead to load shedding in order to stop a total blackout of the power system due to collapsing frequency. Load shedding schemes are the only resort for isolated power systems in order to solve the sudden unbalance of power which results from the loss of a generating group. Load shedding schemes operate disconnecting a specific set of loads in different stages when the frequency reaches low values or its derivative is negative, leaving parts of the system without supply. For isolated power systems on islands, load shedding are not always fully reliable in achieving a no risk scenario of a total blackout. Therefore, this problem should be tackled with other methods which don’t include new load shedding schemes. These new methods should be sustainable, such as the energy storage systems which Endesa is introducing through its project STORE.