Design of a smart microgrid with small-scale hydro generation: a practical case study

Leite, Vicente

Publication

Design of a smart microgrid with small-scale hydro generation: a practical case study

2022Journal article

dc.contributor.author	Leite, Vicente
dc.date.accessioned	2022-09-14T15:25:42Z
dc.date.available	2022-09-14T15:25:42Z
dc.date.issued	2022
dc.description.abstract	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.	pt_PT
dc.description.abstract	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.	pt_PT
dc.description.sponsorship	This work was supported by European Union under the Project BIOURB-NATUR; the Polytechnic Institute of Bragança and the CYTED Thematic Network 518RT0558 - Ciudades Inteligentes Totalmente Integrales, Eficientes y Sostenibles.	pt_PT
dc.description.version	info:eu-repo/semantics/publishedVersion	pt_PT
dc.identifier.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	pt_PT
dc.identifier.doi	10.17533/udea.redin.20220577	pt_PT
dc.identifier.eissn	2422-2844
dc.identifier.issn	0120-6230
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/10198/25907
dc.language.iso	eng	pt_PT
dc.peerreviewed	yes	pt_PT
dc.publisher	Universidad de Antioquia	pt_PT
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/	pt_PT
dc.subject	Pico-hydro systems	pt_PT
dc.subject	Microgrids	pt_PT
dc.subject	Photovoltaic inverters	pt_PT
dc.title	Design of a smart microgrid with small-scale hydro generation: a practical case study	pt_PT
dc.title.alternative	Diseño de una microrred inteligente con generación hidroeléctrica a pequeña escala: un estudio de caso práctico
dc.type	journal article
dspace.entity.type	Publication
oaire.citation.endPage	16	pt_PT
oaire.citation.issue	106	pt_PT
oaire.citation.startPage	1	pt_PT
oaire.citation.title	Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia	pt_PT
person.familyName	Leite
person.givenName	Vicente
person.identifier.ciencia-id	781B-C2C2-44B3
person.identifier.orcid	0000-0002-8790-519X
person.identifier.rid	N-6962-2013
person.identifier.scopus-author-id	36456604300
rcaap.rights	openAccess	pt_PT
rcaap.type	article	pt_PT
relation.isAuthorOfPublication	f7100300-5afd-4ace-92ce-4243952efcce
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