Browsing by Author "Cuevas Pozo, Gonzalo Ignacio"
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Thesis Evaluación comparativa de esquemas de control de frecuencia en una microrred aislada basada en generación hidroeléctrica de pequeña escala en el norte de Chile, mediante simulaciones dinámicas y cuasi-dinámicas(Universidad Técnica Federico Santa María, 2026-08-04) Cuevas Pozo, Gonzalo Ignacio; Grunert Ramírez, Mel; Departamento de Ingeniería Eléctrica; Espin Sarzosa, Danny Alexander; Hinojosa Mateus, Víctor HugoLas microrredes aisladas en comunidades rurales del norte de Chile enfrentan desafíos de estabilidad de frecuencia derivados de su baja inercia y de la escasez de recursos de regulación. La localidad de Socaire, en el desierto de Atacama, es abastecida por una microcentral hidroeléctrica de pasada que regula la frecuencia mediante un controlador electrónico de carga (ELC, del inglés electronic load controller), el cual disipa los excedentes de potencia en un banco de resistencias. Dado que la central opera a caudal constante, la energía enviada al lastre implica que una fracción del agua turbinada no entrega beneficio alguno a la comunidad, pérdida crítica bajo el enfoque del nexo agua--energía--alimentos (WEF, del inglés water-energy-food nexus) en uno de los entornos más áridos del planeta. La presente memoria evalúa comparativamente cuatro esquemas de control de frecuencia: (i) regulación mediante ELC, como caso base; (ii) control isócrono de la turbina hidráulica; (iii) integración de un sistema de almacenamiento en baterías (BESS); y (iv) una microrred híbrida coordinada hidro-PV-BESS. Los modelos se implementaron en DIgSILENT PowerFactory, con los umbrales de conmutación del ELC ajustados a partir del perfil de frecuencia registrado en terreno. La metodología combina simulaciones QDS de 24 horas, orientadas a la eficiencia energética e hídrica, con simulaciones RMS ante escalón de carga, desconexión de línea y arranque directo de un motor de inducción, a lo que se suma una evaluación económica a 20 años. Los resultados QDS demostraron que el esquema con ELC disipa entre 567 y 734 kWh diarios según la temporada, equivalentes a turbinar innecesariamente entre 2,86 y 3,71 millones de litros de agua por jornada. La microrred híbrida, con 81,4 kWp de capacidad solar instalada, elimina por completo la disipación térmica y preserva hasta 5,26 millones de litros diarios. Los resultados RMS muestran que(...).
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