Control de frecuencia mediante BESS desarrollado en DigSILENT PowerFactory.
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Date
2025
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Publisher
Universidad de Concepción
Abstract
Con el avance de las tecnologías y la transición hacia métodos de generación más limpios, como las Energías Renovables No Convencionales (ERNC), la matriz energética en Chile experimenta una transformación significativa. Este proceso, enfocado en la descarbonización, implica la progresiva eliminación de generadores sincrónicos (máquinas rotantes), lo que plantea desafíos importantes para el control de la frecuencia en los Sistemas Eléctricos de Potencia (SEP). Los generadores sincrónicos proporcionan inercia, una propiedad inherente que otorga soporte al sistema para mitigar fluctuaciones en la respuesta en frecuencia debido a variaciones entre generación y demanda. Su reducción disminuye la robustez del sistema, lo que lo hace más vulnerable a contingencias y requiere soluciones innovadoras para fortalecerlo.
En este contexto, los sistemas de almacenamiento de energía por baterías (BESS) emergen como una alternativa prometedora para la regulación de frecuencia, ofreciendo una solución a la problemática asociada con la disminución de la inercia sintética en un SEP. Con su capacidad de absorber o inyectar potencia activa de manera rápida, los BESS permiten equilibrar generación y demanda, estabilizando así la frecuencia del sistema.
La problemática se aborda mediante la implementación de un BESS en DigSILENT PowerFactory, desarrollando y comparando dos sistemas: uno con predominancia de generación basada en máquinas rotatorias y otro basado en generación fotovoltaica. Se evalúan tres contingencias críticas mediante simulaciones dinámicas: pérdida de una generadora, cortocircuito trifásico y rechazo de carga.
Los resultados demuestran que los escenarios con BESS ofrecen las mejores respuestas en frecuencia, gracias a su capacidad para absorber o inyectar potencia activa según las necesidades del sistema. Esto confirma que los BESS constituyen una solución efectiva y complementaria para el control de frecuencia en SEP, especialmente en aquellos con alta penetración de ERNC y baja inercia.
Description
Tesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil Eléctrico/a.
Keywords
Recursos energéticos renovables, Almacenamiento de energía, Sistemas eléctricos de potencia