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Abstract(s)
Microgrids are local electric grids integrating distributed generation and
consumption, energy storage and management and power control. They can be an
alternative for the energy supply of a house, a building, a small village or a wider
region. Small-scale hydropower, in the range of 5 kW, consists of distributed generation
systems gaining increasing interest. These so-called pico-hydro systems are becoming
popular since they can take advantage of the integration of low-power wind generators
and photovoltaic (PV) inverters, which are widely available at competitive prices. Thus,
pico-hydro systems are not only relevant for energy generation in off-grid systems in
remote areas but also for new contexts where the utility grid is available. This paper
presents the design of a smart microgrid with small-scale hydro generation. It is a
practical case study with the integration of two grid-connected pico-hydro turbines:
a low-head propeller turbine and a water wheel. The microgrid was designed and
implemented in a small museum: Casa da Seda (House of Silk). The energy generation
is based on the complementarity between hydro and PV. The microgrid can operate
in both grid-connected and islanded modes and feeds the House of Silk loads. The
connection of both pico-hydro turbines into the microgrid is based on the integration
of wind generators and PV inverters.
Las microrredes son redes eléctricas locales que integran generación y consumo distribuidos, almacenamiento y gestión de energía y control de potencia. Pueden ser una alternativa para el suministro de energía de una casa, un edificio, un pueblo o una región más amplia. Las pequeñas centrales hidroeléctricas, hasta 5 kW, son sistemas de generación distribuida que están ganando un interés creciente. Estos llamados sistemas pico-hidráulicos se están volviendo populares ya que pueden aprovechar la integración de generadores eólicos de baja potencia e inversores fotovoltaicos, ampliamente disponibles y a precios competitivos. Estos sistemas no solo son relevantes para la generación de energía en sistemas desconectados de la red en áreas remotas, sino también para nuevos contextos donde la red pública está disponible. Este artículo presenta el diseño de una microrred inteligente con generación hidroeléctrica a pequeña escala. Es un estudio de caso práctico con la integración de dos turbinas pico-hidráulicas conectadas a la red: una turbina de baja altura y una rueda hidráulica. La microrred fue diseñada e implementada en un pequeño museo: La Casa da Seda. La generación de energía se basa en la complementariedad entre hidroeléctrica y fotovoltaica. La microrred puede funcionar tanto en modo conectado a la red como en modo de isla y alimenta las cargas del museo. La conexión de ambas turbinas pico-hidráulicas a la microrred se basa en la integración de generadores eólicos e inversores fotovoltaicos.
Las microrredes son redes eléctricas locales que integran generación y consumo distribuidos, almacenamiento y gestión de energía y control de potencia. Pueden ser una alternativa para el suministro de energía de una casa, un edificio, un pueblo o una región más amplia. Las pequeñas centrales hidroeléctricas, hasta 5 kW, son sistemas de generación distribuida que están ganando un interés creciente. Estos llamados sistemas pico-hidráulicos se están volviendo populares ya que pueden aprovechar la integración de generadores eólicos de baja potencia e inversores fotovoltaicos, ampliamente disponibles y a precios competitivos. Estos sistemas no solo son relevantes para la generación de energía en sistemas desconectados de la red en áreas remotas, sino también para nuevos contextos donde la red pública está disponible. Este artículo presenta el diseño de una microrred inteligente con generación hidroeléctrica a pequeña escala. Es un estudio de caso práctico con la integración de dos turbinas pico-hidráulicas conectadas a la red: una turbina de baja altura y una rueda hidráulica. La microrred fue diseñada e implementada en un pequeño museo: La Casa da Seda. La generación de energía se basa en la complementariedad entre hidroeléctrica y fotovoltaica. La microrred puede funcionar tanto en modo conectado a la red como en modo de isla y alimenta las cargas del museo. La conexión de ambas turbinas pico-hidráulicas a la microrred se basa en la integración de generadores eólicos e inversores fotovoltaicos.
Description
Keywords
Pico-hydro systems Microgrids Photovoltaic inverters
Pedagogical Context
Citation
Leite, Vicente (2022). Design of a smart microgrid with small-scale hydro generation: a practical case study. Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia. ISSN 0120-6230. 106, 77-92
Publisher
Universidad de Antioquia