Estudio de perturbaciones en redes eléctricas débiles producidas por generación de energía undimotriz

Abstract

El presente TFG persigue el objetivo de realizar un estudio de las perturbaciones producidas al alimentar una red eléctrica débil con potencias oscilantes generadas en un parque undimotriz, y consta de varias partes.
En primer lugar se presenta una breve descripción de la situación actual de la energía marina, sus tipos, sus potenciales y su importancia y desarrollo en nuestros días. En particular, se centra en la energía undimotriz, cómo se produce este tipo de energía, cómo la podemos aprovechar, qué parámetros definen un oleaje, etc.
A continuación, se presenta el modelo físico de los captadores de energía que extraen la energía de las olas y generan potencia eléctrica. Basado en él, se realiza un modelo de Simulink que incluye un modelo generador de oleaje a partir de sus parámetros característicos. Este modelo de Simulink se utiliza para realizar un estudio de los parámetros óptimos de los captadores de energía, para maximizar la potencia eléctrica generada por los mismos.
Por otro lado, se presenta un modelo de red débil basada en la red de la Isla de La Palma (Islas Canarias). De la red real se han mantenido sus tensiones, consumos y la disposición geográfica de sus elementos principales, a saber generadores, transformadores y líneas. Sin embargo, la modelización de estos elementos está considerablemente simplificada. Una vez que se consigue que el modelo de red converja, se realiza el flujo de cargas y se procede a simular su funcionamiento.
Después, se presenta un modelo de parque undimotriz, el cual, para una disposición de los captadores de energía dada, simula su funcionamiento durante 12.000 segundos y guarda el perfil de potencia activa generada. Esta potencia se inyectará posteriormente en la red débil anterior.
Por otro lado, se presenta la importancia de los códigos de red, llamados “Grid Codes”, y se muestran los límites legales en España. Además, con la finalidad de medir la frecuencia de la tensión en un nudo de la red, se diseña un medidor de frecuencia basado en un artículo, el cual funciona dentro de dichos límites legales. Este medidor de frecuencia se utilizará en las simulaciones del modelo integrado para estudiar las oscilaciones de frecuencia.
A continuación se inyecta la potencia activa generada en el parque undimotriz en 18 casos distintos: para unos mismos parámetros de oleaje se estudian tres direcciones del mismo diferentes, y para cada una de ellas se estudian seis disposiciones de los captadores diferentes.
Por último, se lleva a cabo un estudio de los resultados de las simulaciones realizadas y se sacan conclusiones del mismo.