Proyecto constructivo para la mejora de la calidad del suministro eléctrico en Tresviso con almacenamiento y energías renovables

Abstract

RESUMEN: Tresviso es un pueblo situado en la zona Occidental de Cantabria, con un único acceso rodado desde Asturias a través del pueblo de Sotres. Durante el invierno, es habitual, que el acceso rodado sea interrumpido por las frecuentes nevadas y el pueblo quede incomunicado. En la situación expuesta anteriormente, es imprescindible contar con un suministro eléctrico de alta fiabilidad. Para proporcionar el suministro eléctrico, la Compañía Distribuidora dispone de una única línea de media tensión aérea 12 kV. alimentada por la Subestación de la Hermida, con un trazado que atraviesa Parque Nacional de Picos de Europa que hace muy dificultoso su mantenimiento en condiciones meteorológicas extremas. El pueblo consta de 64 habitantes y se alimenta eléctricamente de un CT de 160kVA que da suministro a dos circuitos de baja tensión en aéreo trenzado dentro del pueblo. En el caso que se interrumpiese el suministro eléctrico en el pueblo de Tresviso por una incidencia en la red de MT que requiera reparación, se tardaría varias horas en restablecerlo, debido al difícil acceso de la zona, con terreno rocoso, valles y desfiladeros, lo que complica la reparación dependiendo del punto de la avería. Para garantizar el suministro continuo al pueblo de Tresviso se plantea la instalación de un sistema de Almacenamiento con baterías de 250kW que puede funcionar en varios modos, de forma que se pueda alimentar automáticamente el suministro al pueblo en el caso que se produzca una interrupción en la red de la Compañía Distribuidora, además, cuando el pueblo esté conectado con la red, es capaz de regular de manera activa variables como el factor de potencia, regulación de la tensión, potencia activa y reactiva en función de la demanda para mejorar la calidad de suministro. Este sistema de baterías se conecta directamente al trafo mediante una línea subterránea a un cuadro de baja tensión y de esa manera puede realizar los ciclos de carga y suministro directamente del CTI. Para que funcione con el mayor rendimiento posible, la instalación de las baterías debe estar cerca del CTI., para que la caída de tensión sea mínima y no afecte a los clientes de manera negativa ya que, cuando las baterías aíslen el sistema eléctrico, la caída de tensión acumulada de las baterías se añade a los circuitos existentes. De manera complementaria se instala una planta de generación renovable fotovoltaica de 100kW para cargar las baterías, dimensionada en base a la capacidad de las baterías y al tiempo de carga que se ha establecido de dos días. En este caso, el conexionado eléctrico con la red de BT de Tresviso se hace de la misma manera que el sistema de almacenamiento, conectándose con una canalización subterránea a uno de los cuadros de baja tensión de las instalaciones existentes. Como Tresviso se encuentra en el parque nacional de los Picos de Europa se ha tenido en cuenta las afecciones y las restricciones medioambientales para este tipo de construcciones, en este caso, aunque no recomendable, se permite la construcción de parques renovables fotovoltaicos, además se ha procurado que todas las instalaciones de conexión eléctricas proyectadas en Tresviso sean subterráneas para minimizar el impacto visual. Por último se ejecutará una breve simulación del nuevo sistema de almacenamiento con baterías y generación renovable mediante programación en PHYTON usando la librería Panda Power, que nos permitirá evaluar de una manera teórica con los datos reales de la instalación el comportamiento de la red cuando estos sistemas están conectados a la red e inyectan o consumen energía, o cuando la red deja de suministrar y estos deben satisfacer la demanda del pueblo y ser capaces de dar autonomía suficiente hasta que se repare la incidencia o avería.

ABSTRACT: Tresviso is a village that it is supplied by only one medium voltage line, with limited Access, located at the Picos de Europa National Park. The village has around x clients and it is supplied by a transformation center of 160 KVA which supplies two low voltage in air circuits of the village. In the case the supply is cut at Tresviso the powergrid won’t have energy since there is only one line and it would take time to find and/or repair it due to the difficult Access to the zone, with rocky terrain, narrow valleys and canyons, making it even more difficult to repair. In order to guarantee the quality of supply in Tresviso we Will install a battery system from the company ZIGOR of 250KW that allows to work on several modes to prevent the system to overload, regulate the active and reactive power, voltage drop, and allows to do a “black start “on the system, , to get better quality of supply. This system is connected to the transformer via an underground cable to a protection box from the storage company and later connected to the low voltaje box of the transformer, so it is able to charge and give energy through it. In order for the batteries to work with the best performance the storage system needs to be close of the transformation center so the voltage drops is minimal and the clients do not get affected by it when its supplying energy to the current grid. Complementary it Will be installed a solar powerplant of 100kW to charge the batteries, calculated based on the battery capacity of storage and the charging time which has beet stablish at 2 days. In this case the electrical connection to the existing grid of Tresviso it is similar to the one made for the storage system, being connected to the low voltage box where the clients are connected. Tresviso is located at a national park, meaning the it has been taken into account the impact and restrictions of the environment for this type of constructions and Project, in this case, since we are at a protected zone, it is not advised to build it , but it is allowed to build solar powerplants in the zone.. In order to minimize the visual impact at Tresviso all the projected installations that Will be connected to the actual grid Will be underground. Lastly we will analyze the electrical data obtained of the Project to simulated the grid and see its behavior when the storage system is connected and it is being supplied by the renewable energy powerplant, by using Phyton code, specifically a library called panda power. It will allow us to check how the grid will be affected by the changes of power, voltage drop, and overload, also in the case of a blackout.