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[EN] In this paper the control problem of Power Microgrids is approached from the Passivity based Control perspective. The structure of a basic inner control scheme is proposed which guarantees that the variables associated to the power converters converge to prescribed values provided by a second control loop whose is in charge of a proper power sharing. Actually, three different alternatives for this second control scheme are presented. The presented results compose a compilation of previously reported contributions obtained under the passivity approach and they exploit at a fundamental level the fact that the model of the Microgrid under study exhibits a Port-controlled Hamiltonian system structure. In constrast with results frequently found in the literature, a formal (mathematical) proof for the stability properties of the presented schemes is provided. In addition, it is shown that the structure of the contributions holds with the requirements imposed in order to obtain an atractive practical implementation., [ES] En este trabajo se aborda el problema de control de Microrredes de potencia desde la perspectiva del Control Basado en Pasividad. Se presenta un esquema de control interno básico por medio del cual se garantiza que las variables asociadas a los convertidores de potencia tienden a valores de referencia pre-establecidos por un segundo esquema de control, el cual es responsable de un despacho de potencia adecuado. De manera especí­fica, se presentan tres alternativas de diseño para este segundo tipo de control. Los resultados presentados son una compilación de propuestas hechas bajo el enfoque de pasividad y explotan la propiedad fundamental de que las redes estudiadas exhiben una estructura de sistema Hamiltoniano Controlado por Puerto. En contraste con resultados frecuentemente utilizados en la literatura, para las contribuciones presentadas se incluye la prueba formal (matemática) de sus propiedades de estabilidad. Adicionalmente, se muestra como la estructura de los esquemas propuestos satisfacen todos los requisitos impuestos para obtener una implementación práctica atractiva., Los resultados presentados en este trabajo han sido desarrollados en colaboración con la Dra. Sofía Ávila-Becerril, el Dr. Oscar Danilo Montoya, el Dr. Alejandro Garcés, el Dr. Juan Machado y el Dr. Isaac Ortega-Velázquez. El trabajo realizado por G. Espinosa-Pérez ha sido patrocinado por DGAPA-UNAM bajo el proyecto IN11801

espanolEste estudio presenta el diseno de una estrategia de control para cargas electronicas programables (PEL, en ingles) en corriente alterna (AC, en ingles), aplicado a escenarios de pruebas en microrredes de energia. La estrategia de control se basa en control de corriente por histeresis (HCC, en ingles) para la operacion de un inversor trifasico con el objetivo de emular perfiles de carga. El diseno de la PEL es dividido en etapas de control y potencia para identificar los principios operativos. La topologia empleada es una PEL trifasica en AC con conexion en estrella de cuatro conductores y conexion del bus DC partido. La PEL es disenada para operar en los modos de potencia, impedancia y corriente constante. Se concluye que la simulacion de la PEL funciona de manera adecuada, representando las formas de onda de la etapa de potencia y las senales de control de acuerdo con la teoria. EnglishThis study presents the design of a control strategy for alternating current (AC) programmable electronic loads (PEL) applied to test scenarios in power microgrids. The control strategy is based on hysteresis current control (HCC) for the operation of a three-phase inverter to emulate load profiles. The PEL’s design is divided into power and control stages to identify operating principles. The topology used is a three-phase four-wire AC PEL, using star and split DC bus connections. The DC link voltage is controlled through a Buck converter based on the power balance of the system. The PEL has been designed to operate in constant power, impedance, and current modes. It is concluded that PEL simulations function properly, representing power stage wavelengths and control signs according to theory.

[Resumen] El uso de robots en la agricultura facilita la monitorización continua del cultivo sin esfuerzo, de manera precisa y mediante diversos sensores que permitan monitorizar las necesidades de los cultivos. Sin embargo, para lograr aumentar la utilización de estos equipos a nivel industrial, se debe lograr que la autonomía de operación cubra (al menos) una jornada completa. El uso combinado de diferentes fuentes de energía con diferentes características es una de las estrategias que puede mejorar el tiempo de operación, incrementar la seguridad ante él y favorecer la flexibilidad en la recarga. En este artículo se presenta uno de los módulos diseñados para el proyecto HyEnRo (Hybrid Energy for Robots). El objetivo de este proyecto es el diseño de una arquitectura flexible de gestión energética para plataformas robóticas, que puede ser adaptada a las condiciones de operación o las necesidades de los sensores instalados. La implementación de un sistema de control flexible que gestione con eficacia el flujo de energía es clave para facilitar el desarrollo de la agricultura de precisión a nivel industrial. [Abstract] The use of robots in agriculture allows continuous monitoring of crops effortlessly, accurately and with a variety of sensors to monitor its needs. However, in order to increase the utilization of this equipment, the operational range must be over a workday. The combined use of different energy sources, with different characteristics, is one of the strategies that can increase operational range, endurance against the failure of some of the sources and flexibility on recharging characteristics. This article presents one of the modules designed for the HyEnRo (Hybrid Energy for Robots) project. The novelty of this project lies in the design of a flexible architecture, which can be adapted to suit the operating conditions or the needs of the installed sensors to power a robotic platform for precision agriculture applications. The implementation of a flexible power control system that effectively manages the flow of energy, can facilitate the development of robots for precision agriculture at the industrial level. Este trabajo ha sido posible gracias al proyecto PID2020-119217RA-I00 financiado por MCIN/AEI/10.13039/ 501100011033, la ayuda para estancias de jóvenes investigadores “José Castillejo” (CAS19/00292) y la ayuda para contratos “Juan de la Cierva Incorporación” IJC2019-040114-I financiada por MCIN/AEI/ 10.13039/501100011033.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior This work presents the small signal stability of sinusoidal PWM inverters connected in parallel in a standalone system, that is, without the presence of an infinite bus. The inverters have no interconnection control, so that only local variables are referred. The control strategy of each inverter unit is based on the Pxω and QxV droops and it has an additional loop δxP designed to increase the damping. This loop feeds the deviation of the active power of inverter from its nominal value back into the reference voltage phase, resulting in a control action that produces small shifts in the inverter voltage phase. A small signal model in state space form is proposed, which corresponds to the system linearization around an arbitrary equilibrium point. The proposed model is validated by simulation and experimental results. Root locus analyses are also presented to show the effect of the additional loop in the system damping. The proposed small signal model, main contribution of the presente work, allows the knowledge in advance of the stability and power sharing of an islanded microgrid composed by PWM sinusoidal inverters connected in parallel. Este trabalho apresenta o estudo da estabilidade de um sistema composto por inversores PWM senoidais conectados em paralelo em rede isolada, sem a presença de uma barra infinita. Os inversores não apresentam interconexão no controle, de modo que somente as variáveis locais são realimentadas. A estratégia de controle de cada unidade inversora é baseada nas curvas características Pxω e QxV, e ainda numa malha adicional δxP, a qual implica a realimentação do desvio de potência ativa do inversor de seu valor nominal diretamente na fase da tensão de referência, resultando numa ação de controle que produz pequenos deslocamentos na fase da tensão do inversor. É proposto um modelo para pequenos sinais em equação de estado, o qual correspondente à linearização do sistema em torno de um ponto de equilíbrio. O modelo proposto é validado através de resultados de simulação e de resultados experimentais. São apresentadas análises de estabilidade do sistema através do lugar geométrico das raízes, as quais comprovam a eficácia da malha adicional de fase no aumento do amortecimento do sistema. O modelo para pequenos sinais em espaço de estados, principal contribuição do presente trabalho, permite o estudo antecipado do paralelismo de inversores conectados em microrrede isolada com relação à estabilidade e distribuição dos fluxos de potências ativas e reativas. Doutor em Ciências

Este trabalho apresenta a análise e o desenvolvimento experimental de uma estrutura topológica de retificador híbrido trifásico que oferece as características operacionais de imposição de correntes de linha de entrada senoidais, de alto fator de potência, de reduzida distorção harmônica total de corrente e de fornecimento de um barramento CC com tensão regulada utilizando a inovadora técnica de Compensação Série de Tensão no Barramento CC tanto para condições normais de suprimento da rede elétrica como para condições de afundamentos temporários de tensão equilibrados e desequilibrados na rede CA. Para corroborar com a teoria exposta e com as análises de simulação computacional, um protótipo de 5 kW foi construído e ensaios experimentais realizados em laboratório permitiram demonstrar que para condições normais de suprimento da rede CA a solução proposta assegura distorções harmônicas de corrente na ordem de 2% e um fator de potência por fase próximo do valor unitário (0,996), além de ser capaz de regular e manter a tensão no barramento CC constante mesmo durante o transitório provocado por um degrau de carga de alta potência. Durante a ocorrência de afundamentos de tensão, a estrutura é capaz de regular a tensão do barramento CC no valor de referência estabelecido, assegurando elevado fator de potência mesmo durantes estes distúrbios da rede CA de alimentação. Destaca-se que estas características operacionais, além de serem alcançadas com os conversores chaveados que compõem a estrutura processando apenas uma parcela da potência total de saída, tornando o conjunto mais eficiente e robusto, fazem da estrutura proposta uma excelente alternativa para aplicações com elevados níveis de potência envolvendo a alimentação de cargas CC sensíveis aos distúrbios provocados pela rede CA e para aplicações que compreendem a compensação de oscilações de tensão devido às intermitências dos sistemas de microgeração que compõem as redes de distribuição em corrente contínua das microrredes. This work presents the analysis and the experimental development of a topological structure of three-phase hybrid rectifier, which provides operational characteristics for imposing sinusoidal input line currents, with high power factor, low current total harmonic distortion and providing a DC bus with regulated voltage using the innovative technique of Series Voltage Compensation in the DC Bus for both normal conditions of mains power supply and for temporary sags for balanced and unbalanced voltage ac power supply conditions. In order to corroborate the exposed theory and with computational simulation analysis, a 5 kW prototype was assembled and experimental tests were conducted in laboratory. The results demonstrated that under normal conditions of AC mains supply the proposed solution ensures harmonic distortions about 2 % for the input AC currents and a power factor per phase approximately unitary (0.996). Moreover, the prototype can regulate and maintain the DC bus voltage in a constant value even during the transient caused by a high-power load step. During the occurrence of voltage sags, the structure can regulate the DC bus voltage in the established reference value, ensuring high power factor even during AC mains power supply disturbances. One can emphasize that these operational characteristics, in addition of being achieved with the switched converters that comprise the structure processing only an amount of the total output power, was observed that the whole assembly is more efficient and robust. The proposed structure is an excellent alternative for supplying high power DC loads sensitive to disturbances caused by AC mains and for applications involving voltage oscillations compensation due to intermittences of microgeneration systems that are connected to DC distribution of microgrids. Tese (Doutorado)

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O objetivo deste trabalho é estudar as microrredes CA, seus métodos de controle e seus modos de operação: ilhado e conectado à rede elétrica. Inicialmente, é feita uma apresentação geral. A história das microrredes é contada brevemente e, em seguida, seu desenvolvimento recente é considerado. Os principais conceitos são tratados. Os diversos componentes que constituem uma microrrede são detalhados. Seguem investigações sobre os controles e as arquiteturas das microrredes. Normas sobre o assunto são debatidas. São ainda exploradas as relações existentes entre as microrredes, a qualidade da energia, os serviços ancilares e as redes elétricas inteligentes. Após esta abordagem universal, as técnicas de controle para operações ilhada e conectada à rede tornam-se o foco do trabalho. Para as microrredes ilhadas, os requisitos e as propostas de controle são comentados. Os controles internos, formados por controladores Proporcional-Ressonante, têm suas estruturas delineadas. O modo ilhado só é possível pelo emprego do controle primário, que permite o paralelismo dos inversores e o compartilhamento de potências. Para o presente trabalho, o método de controle droop convencional é o escolhido para tanto. Ele realiza estas funções de forma simples, flexível e sem comunicação. Uma microrrede CA monofásica é, então, descrita e projetada, servindo para análise dos dois modos de operação. Resultados de simulação computacional mostram a eficácia dos controles para diferentes regimes de funcionamento, como variações de carga, falha em inversores e rejeição de carga. Algumas dificuldades do modo ilhado, como desvios de frequência e de tensão e limitação no equilíbrio energético, são sanadas no modo conectado à rede, que é o último tópico do trabalho. Todas as condições para a conexão da microrrede à rede de distribuição são discutidas. Os elementos que fazem a ligação entre os dois sistemas, as técnicas de sincronização e a chave de interconexão, são avaliados. Uma revisão bibliográfica sobre as técnicas de controle para este modo é feita. Finalmente, como contribuição principal do trabalho, é proposto um método de controle para sincronização, transição suave e conexão da microrrede à rede elétrica. A técnica permite o controle completo do fluxo de potências ativa e reativa entre a microrrede e a rede de distribuição, sendo feito individualmente para cada conversor. Simulações computacionais conferem e corroboram a proposta de método de controle. A sincronização é realizada para diferentes situações de ângulo de fase, de frequência e de amplitude da tensão da rede elétrica. A transição suave é verificada. Importação e exportação de potências, mudanças de carga, saída de unidades, alteração individual de produção e correção do fator de potência são algumas das conjunturas examinadas. O retorno ao modo ilhado também é exibido. Otimização de processos, criação de um mercado de energia, aprimoramento da qualidade da energia, provimento de serviços ancilares e mitigação de impactos ambientais são alguns dos recursos disponíveis pelo controle e conexão entre os dois sistemas. The objective of this work is to study AC microgrids, their control methods and their operation modes: islanded and grid-connected. Initially, a general presentation is made. The history of microgrids is briefly told and then their recent development is considered. The main concepts are dealt with. The many components that constitute a microgrid are detailed. Investigations on microgrids controls and architectures are followed. Standards about the subject are debated. The existing relationships among microgrids, power quality, ancillary services and smart grids are explored. After this universal approach, the control techniques for islanded and grid-connected operations become the work focus. For islanded microgrids, the requirements and the control proposals are commented. The inner controls, formed by Proportional-Resonant controllers, have their structures outlined. The islanded mode is only possible by the employment of the primary control that permits the parallel operation of inverters and the power sharing. For the present work, the conventional droop control method is the chosen one for this. It performs these functions in a simple, fast, flexible and without communication way. A single-phase AC microgrid is then described and designed, serving for analysis of the two modes of operation. Computational simulation results show the controls efficiency for the different working regimes, like load variations, inverters failures and load shedding. Some of the islanded mode difficulties, like frequency and voltage deviations and limitations on the power equilibrium, are healed in the grid-connected mode, which is the last topic of the work. All the conditions for the connection of a microgrid to the distribution grid are discussed. The elements that make the connection between the two systems, the synchronization techniques and the interconnection switch, are evaluated. A bibliographic revision about the control techniques for this mode is made. Finally, as the main contribution of this work, it is proposed a control method for synchronization, seamless transfer and connection of the microgrid to the power grid. The technique allows the complete active and reactive powers flow control between the microgrid and the distribution grid, being done individually for each converter. Computational simulations check and corroborate the control method proposed. The synchronization is realized for different grid phase-angle, frequency and voltage magnitude situations. The seamless transfer is verified. Power import and export, load changes, units exit, individual changes of production and power factor correction are some of the examined conjunctures. The return to the islanded mode is also exhibited. Process optimization, creation of an energy market, power quality enhancement, ancillary services provision and mitigation of environmental impacts are some of the available resources by the control and connection of the two systems. Dissertação (Mestrado)

[ES] Los sistemas de potencia y energía están cambiando su paradigma tradicional, de sistemas centralizados a sistemas descentralizados. La aparición de redes inteligentes permite la integración de recursos energéticos descentralizados y promueve la gestión inclusiva que involucra a los usuarios finales, impulsada por la gestión del lado de la demanda, la energía transactiva y la respuesta a la demanda. Garantizar la escalabilidad y la estabilidad del servicio proporcionado por la red, en este nuevo paradigma de redes inteligentes, es más difícil porque no hay una única sala de operaciones centralizada donde se tomen todas las decisiones. Para implementar con éxito redes inteligentes, es necesario combinar esfuerzos entre la ingeniería eléctrica y la ingeniería informática. La ingeniería eléctrica debe garantizar el correcto funcionamiento físico de las redes inteligentes y de sus componentes, estableciendo las bases para un adecuado monitoreo, control, gestión, y métodos de operación. La ingeniería informática desempeña un papel importante al proporcionar los modelos y herramientas computacionales adecuados para administrar y operar la red inteligente y sus partes constituyentes, representando adecuadamente a todos los diferentes actores involucrados. Estos modelos deben considerar los objetivos individuales y comunes de los actores que proporcionan las bases para garantizar interacciones competitivas y cooperativas capaces de satisfacer a los actores individuales, así como cumplir con los requisitos comunes con respecto a la sostenibilidad técnica, ambiental y económica del Sistema. La naturaleza distribuida de las redes inteligentes permite, incentiva y beneficia enormemente la participación activa de los usuarios finales, desde actores grandes hasta actores más pequeños, como los consumidores residenciales. Uno de los principales problemas en la planificación y operación de redes eléctricas es la variación de la demanda de energía, que a menudo se duplica más que durante las horas pico en comparación con la demanda fuera de pico. Tradicionalmente, esta variación dio como resultado la construcción de plantas de generación de energía y grandes inversiones en líneas de red y subestaciones. El uso masivo de fuentes de energía renovables implica mayor volatilidad en lo relativo a la generación, lo que hace que sea más difícil equilibrar el consumo y la generación. La participación de los actores de la red inteligente, habilitada por la energía transactiva y la respuesta a la demanda, puede proporcionar flexibilidad en desde el punto de vista de la demanda, facilitando la operación del sistema y haciendo frente a la creciente participación de las energías renovables. En el ámbito de las redes inteligentes, es posible construir y operar redes más pequeñas, llamadas microrredes. Esas son redes geográficamente limitadas con gestión y operación local. Pueden verse como áreas geográficas restringidas para las cuales la red eléctrica generalmente opera físicamente conectada a la red principal, pero también puede operar en modo isla, lo que proporciona independencia de la red principal. Esta investigación de doctorado, realizada bajo el Programa de Doctorado en Ingeniería Informática de la Universidad de Salamanca, aborda el estudio y el análisis de la gestión de microrredes, considerando la participación activa de los usuarios finales y la gestión energética de lascarga eléctrica y los recursos energéticos de los usuarios finales. En este trabajo de investigación se ha analizado el uso de conceptos de ingeniería informática, particularmente del campo de la inteligencia artificial, para apoyar la gestión de las microrredes, proponiendo un sistema de gestión inteligente de microrredes (μGIM) basado en un enfoque de múltiples agentes y en la participación activa de usuarios. Esta solución se compone de tres sistemas que combinan hardware y software: el emulador de virtual a realidad (V2R), el enchufe inteligente de conciencia ambiental de Internet de las cosas (EnAPlug), y la computadora de placa única para energía basada en el agente (S4E) para permitir la gestión del lado de la demanda y la energía transactiva. Estos sistemas fueron concebidos, desarrollados y probados para permitir la validación de metodologías de gestión de microrredes, es decir, para la participación de los usuarios finales y para la optimización inteligente de los recursos. Este documento presenta todos los principales modelos y resultados obtenidos durante esta investigación de doctorado, con respecto a análisis de vanguardia, concepción de sistemas, desarrollo de sistemas, resultados de experimentación y descubrimientos principales. Los sistemas se han evaluado en escenarios reales, desde laboratorios hasta sitios piloto. En total, se han publicado veinte artículos científicos, de los cuales nueve se han hecho en revistas especializadas. Esta investigación de doctorado realizó contribuciones a dos proyectos H2020 (DOMINOES y DREAM-GO), dos proyectos ITEA (M2MGrids y SPEAR), tres proyectos portugueses (SIMOCE, NetEffiCity y AVIGAE) y un proyecto con financiación en cascada H2020 (Eco-Rural -IoT).

En América Latina más de 100 millones de personas no tienen acceso a una energía limpia, asequible y constante. En Colombia, esto sucede en las denominadas Zonas No- Interconectadas - ZNI con una población de más de 2 millones de personas, que viven en regiones con abundantes y diversos recursos energéticos renovables. En este artículo se presenta una metodología para el diseño de microrredes en zonas aisladas, partiendo de la evaluación de recursos energéticos renovables locales. Una microrred es un sistema que usa varias fuentes y utiliza tecnologías de conversión de energías renovables en electricidad para proveer de electricidad zonas asiladas. Estas “microrredes” inteligentes consisten en un sistema energético que integra la generación, transmisión, distribución y uso final de la energía, de manera eficiente y amigable con el medio ambiente, y con un mínimo impacto socio-cultural, permitiendo el intercambio de información entre todos los componentes del sistema para un óptimo control. Por ello, es de suma importancia desarrollar un acertado análisis y evaluación de recursos energéticos, con el objetivo de optimizar al máximo el diseño de microrredes In Latin America, more than 100 million people do not have access to clean, affordable and constant energy. In Colombia, this happens in the so-called Non-Interconnected Zones - ZNI with a population of more than 2 million people, who live in regions with abundant and diverse renewable energy resources. This paper presents a methodology for the design of microgrids in isolated areas, based on the evaluation of local renewable energy resources. A microgrid is a system that uses several sources and uses renewable energy conversion technologies in electricity to provide electricity to isolated areas. These intelligent "microgrids" consist of an energy system that integrates the generation, transmission, distribution and final use of energy, in an efficient and friendly way with the environment, and with a minimum socio-cultural impact, allowing the exchange of information between All system components for optimal control. Therefore, it is very important to develop an accurate analysis and evaluation of energy resources, with the aim of maximizing the design of microgrids

1 recurso en línea (páginas 16-22)., In this paper, we aim to show how important patent research is for technological and scientific development. We expose some of the main characteristics of patents, as well as the advantages that these documents have over the most commonly used sources of information in research, such as scientific and professional papers. We also cover the International Patent Classification, which should be known if one hopes to extract any valuable information from patents. Finally, we put everything into practice with a case of study regarding microgrids in power systems, with high penetration of renewable energy sources. With this study case, we invite the reader to include patent consulting into his or her literature research habits., En este artículo se busca exponer la importancia de la consulta de patentes en el marco del desarrollo científico y tecnológico. Se muestran las características principales de las patentes, así como las ventajas que estos documentos pueden ofrecer sobre las fuentes de información más usadas en la investigación tradicional, como artículos científicos y profesionales. También se expone la Clasificación Internacional de Patentes, que conviene conocer si se quiere extraer información de las patentes exitosamente. Para finalizar, se muestra un ejemplo de la consulta de patentes alrededor del caso de estudio de las microrredes en los sistemas de potencia, con alta penetración de energía renovable. Con este caso estudio se busca invitar al lector a incluir la consulta de patentes entre sus hábitos de búsqueda bibliográfica., Bibliografía: páginas 21-22.

El principal objetivo del presente trabajo es la realización de una simulación completa de una microrred utilizando el programa profesional PSCAD/EMTDC. Para poder completar esta tarea, primeramente es necesario modelar correctamente las distintas partes de la microrred. Teniendo esto en cuenta, una microrred real es seleccionada como referencia para el modelado y la simulación de la microrred de la que trata el presente trabajo. Tras esto, una vez que las diferentes partes de la microrred están operativas, se procede a la simulación de diferentes casos de estudio, los cuales van desde simulación bajo condiciones de funcionamiento aislado, hasta condiciones de falta, pasando por el funcionamiento conectado a la red y bajo condiciones de emergencia. Se ha llevado a cabo algunas simplificaciones del sistema debido a la falta de información y a la ausencia de esquemas eléctricos. Por lo tanto, una vez que la red ha sido modelada y simulada, los resultados son analizados y las conclusiones realizadas. Como apéndices se presentan, un presupuesto y una guía de usuario con el fin de ayudar a la comprensión de cuál es el procedimiento en las simulaciones de sistemas de potencia con el software empleado.

Resumen En años recientes, las microrredes han logrado un considerable desarrollo debido a que representan una alternativa técnica para responder a contingencias en la red de distribución, como también a incrementar el nivel de generación distribuida, entre otros beneficios. Por tal motivo, el presente artículo presenta un modelo de gestión energética basado en sistemas multiagentes para microrredes que operan en modo isla. El objetivo de esta investigación es el diseño de un sistema multiagente que permita gestionar el funcionamiento de un conjunto de microrredes distribuidas en un entorno aislado, además de mantener la correcta conexión con el bus común que une todas las microrredes, el sistema multiagente debe evitar sobrecargas y descargas profundas en las baterías. La metodología implementada es de tipo empírico analítica, la simulación comienza con una revisión del estado del arte, en búsqueda de una estrategia que permita coordinar un sistema de microrredes compuesto, donde estas están conectadas al mismo sistema de distribución operando en modo isla. La simulación del sistema se realizó mediante OpenDSS-G y Python. Los resultados obtenidos sugieren que un sistema de gestión de energía descentralizado, basado en la teoría de sistemas de agentes múltiples, puede tener importantes beneficios como, por ejemplo, el carácter autónomo de las microrredes para la generación de energía en zonas no interconectadas. Finalmente, con la teoría de multiagente se pueden crear sistemas de generación distribuida más confiables debido a su capacidad autónoma de toma de decisiones, para cubrir demandas eléctricas desde microrredes vecinas y conjuntamente prevenir sobrecargas y profundas descargas en las baterías. Abstract Microgrids have experienced a significant development in recent years because they represent a technical alternative to respond to contingencies in electrical distribution networks and increase the level of distributed generation, among other benefits. The objective of this study is to design an architecture based on multi-agent systems that can be used to manage the operating mode of a distributed microgrid system in an islanded environment. In such architecture, the correct connection of the common bus that links all the microgrids with the multi-agent system is maintained, and overloads and deep discharges in the batteries are avoided. The methodology implemented here is empirical-analytical. The simulation is based on a review of the state of the art that was conducted to find a strategy that can coordinate a composite microgrid system where the microgrids are connected to the same distribution system operating in islanded mode. The system was simulated using OpenDSS-G and Python. The results obtained suggest that a decentralized energy management system based on the theory of multi-agent systems can have important benefits; for example, the autonomous nature of microgrids for power generation in non-interconnected areas. Finally, multi-agent theory can be employed to create more reliable distributed generation systems (due to their autonomous decision-making capacity), meet the electrical demands of neighboring microgrids, and jointly prevent overcharges and deep discharges in batteries.

Este artículo presenta una propuesta de un banco de pruebas de microrredes para uso en laboratorio. El objetivo es proporcionar alta flexibilidad utilizando un enfoque modular con un hardware común para la mayoría de las tareas. El marco experimental propuesto para microrredes a escala de laboratorio proporciona los requisitos para enseñanza e investigación. Esto se logra con una etapa de electrónica de potencia reconfigurable, para pruebas y diseños de nuevas topologías. Permite probar algoritmos en los distintos niveles de la estructura jerárquica de la microrred. Da acceso a la emulación y simulación de elementos encontrados comúnmente en una microrred y a la programación de bajo nivel de los protocolos de comunicación para estudiar el canal de comunicación. La unidad de procesamiento en cada módulo, llamado controlador local, utiliza un procesador digital de señales de alto rendimiento (DSP). Esta unidad de procesamiento permite la reconfiguración de cada módulo para asumir cualquier tarea en la microrred; es decir, como cargas controlables, almacenamiento de energía, generación eólica, generación fotovoltaica, etc. El hardware propuesto se probó operando como emulador de los diferentes subsistemas. Las comunicaciones con un controlador central microrred (MCC) se realizan mediante procesadores integrados estándar, capaces de implementar los protocolos de comunicación adecuados para ambientes de microrred.

Desde mediados de la década de los setenta y a raíz de la crisis del petróleo se ha buscado diversificar las fuentes energéticas y desvincular la economía mundial del uso de combustibles fósiles. En la actualidad, el desarrollo de tecnologías para aprovechar fuentes energéticas alternativas, el aumento en la capacidad de almacenamiento a pequeña escala y la facilidad para comunicar estos equipos con la red han iniciado una transformación de la red eléctrica, llevándola al concepto de red inteligente (Smart Grid). El paso intermedio en esta transición es la creación de áreas de red que cuenten con la “inteligencia” para vincular a la red generación y almacenamiento distribuidos y a su vez mantenga el suministro con altos estándares de calidad y confiabilidad a precios razonablemente bajos; estas secciones de la red son denominadas microrredes. Otra característica novedosa de las microrredes es la posibilidad de participación en un mercado energético agrupando toda su demanda y su generación como una “unidad virtual” frente a la red, e interactuar como un agente de mercado. Este trabajo presenta una breve introducción y brinda una visión general del uso de tecnologías para la seguridad, operación, gestión y control de microrredes. Since the mid-70s and following the oil crisis, much research has been developed in order to diversify energy sources and decoupling the world economy from fossil fuels. At present, the development of technologies to harness alternative energies, the increased of small-scale storage systems and communication technologies to link and command these elements have begun a transformation of the electricity grid, introducing the concept of intelligent grid (Smart Grid). The intermediate step in this transition is to create areas of the grid that have the "intelligence" to link distributed storage and generation to the grid, keeping high standards of quality and reliability at reasonably low prices; these sections of the grid are called micro-grids, a novel feature of the micro-grids is the possibility to participate in the energy market, as a "virtual unit" grouping all their demand and generation to interact with the market. This paper presents a brief introduction about micro-grids and provides an overview of the use of technologies for security, operation, management and its control.

Desde mediados de la década de los setenta y a raíz de la crisis del petróleo se ha buscado diversificar las fuentes energéticas y desvincular la economía mundial del uso de combustibles fósiles. En la actualidad, el desarrollo de tecnologías para aprovechar fuentes energéticas alternativas, el aumento en la capacidad de almacenamiento a pequeña escala y la facilidad para comunicar estos equipos con la red han iniciado una transformación de la red eléctrica, llevándola al concepto de red inteligente (Smart Grid). El paso intermedio en esta transición es la creación de áreas de red que cuenten con la “inteligencia” para vincular a la red generación y almacenamiento distribuidos y a su vez mantenga el suministro con altos estándares de calidad y confiabilidad a precios razonablemente bajos; estas secciones de la red son denominadas microrredes. Otra característica novedosa de las estas es la posibilidad de participación en un mercado energético agrupando toda su demanda y su generación como una “unidad virtual” frente a la red, e interactuar como un agente de mercado. Este trabajo presenta una breve introducción y brinda una visión general del uso de tecnologías para la seguridad, operación, gestión y control de microrredes.

Este proyecto fin de carrera tiene como objeto el diseñar y valorar la autosuficiencia energética y el definir las características técnicas, según la normativa vigente, de las instalaciones de calefacción individual y ACS con geotermia, electricidad y almacenamiento energético que va a ser realizada en el edificio situado en el Paseo Belzeta 25 (parcela M-20) del sector Zelaia, de Cizur Menor, 31190 (Navarra). En este proyecto se justifican las siguientes instalaciones: sistemas de calefacción con geotermia; producción y distribución de ACS con geotermia; producción y distribución de electricidad mediante paneles fotovoltaicos; almacenamiento energético mediante baterías de litio; justificación del cumplimiento DB-HR del CTE. Ingeniería Técnica Industrial Industria Ingeniaritza Teknikoa

espanolContexto: En la implementacion de una microrred la parte mas costosa es el sistema de almacenamiento de energia, el cual, en la mayoria de casos esta conformado por baterias. Diferentes autores motivados por alcanzar la reduccion de costos de implementacion que permita el crecimiento de las microrredes han dedicado sus esfuerzos a desarrollar tecnicas y topologias de microrred que permitan la optimizacion del sistema de almacenamiento de energia buscando el compromiso entre la vida util, mantenimiento e inversion inicial. Metodo: El objetivo del presente articulo es presentar los criterios de seleccion que se utilizan para seleccionar el tipo de bateria en una microrred, siendo estos suficientes para asegurar la viabilidad economica de la misma a lo largo de todo el ciclo de vida del sistema. Para alcanzar dicho objetivo se consultaron articulos indexados en revistas de contenido cientifico y de ingenieria clasificando los criterios en dos grupos, criterios tecnicos y criterios tecnico-economicos. Resultados: Se pudo establecer que los criterios tecnicos aseguran el cumplimiento de las caracteristicas tecnicas que requiere el usuario final de la microrred, pero no consideran la operacion del sistema de almacenamiento a lo largo de toda la vida util, en contraste, los criterios tecnico-economicos permiten garantizar el funcionamiento del sistema de almacenamiento de la microrred a lo largo de toda la duracion del proyecto. Conclusiones: La clasificacion de criterios realizada en este articulo es una guia que permite para motivar el avance de investigaciones con el fin de establecer metodologias que garanticen costos de implementacion viables a nivel de microrredes partiendo del analisis tecnico-economico del sistema de almacenamiento. Palabras clave: Baterias, Microrredes, Sistemas de almacenamiento. Agradecimientos: Este articulo presenta resultados parciales del proyecto de investigacion titulado “Interoperabilidad de Microrredes” financiado por el CIDC-UD, 2019. EnglishContext: In the implementation of a microgrid the most expensive element is the energy storage system, which, in most cases is made by batteries. Different authors motivated to achieve the reduction of implementation costs that allow the growth of microgrids have dedicated their efforts to develop techniques and topologies for microgrids that allow the optimization of the energy storage system seeking the compromise between the useful life, maintenance and investment initial. Method: The mains of this paper to present the selection criteria used to select the type of battery in a microgrid, these being sufficient to ensure the economic viability of the same throughout the entire life cycle of the system. To achieve this objective, papers indexed in journals of scientific and engineering content were consulted, classifying the criteria into two groups, technical criteria, and technical-economic criteria. Results: It was established that the technical criteria ensure compliance with the technical characteristics required by the end-user of the micro-network, but the operation of the storage system is not determined throughout the entire useful life, in contrast, the technical-economic criteria allow to guarantee the operation of the microgrid storage system throughout the entire duration of the project. Conclusions: The classification of the criteria carried out in this paper is a guide that allows motivating the progress of research in order to establish methodologies that guarantee viable implementation costs at the microgrid level based on the technical-economic analysis of the storage system. Keywords: Batteries, Microgrids, Storage systems.. Acknowledgements: This paper presents partial results of the research project entitled “Interoperabilidad de Microrredes” financed by the CIDC-UD year 2019.