Gestión de energía para la microrred en Cuenca (Ecuador) usando control predictivo

Abstract

Una microrred es un conjunto de fuentes, cargas y unidades de almacenamiento de energía que puede encontrarse conectado o aislado de la red de transporte. Para asegurar su correcto funcionamiento, estos sistemas cuentan con elementos de control y comunicación. En este Trabajo de Fin de Grado se propone un algoritmo de Control Predictivo Basado en Modelo (MPC) que gestione el intercambio energético en la microrred del Centro Científico y Tecnológico Balzay perteneciente a la Universidad de Cuenca, Ecuador. A partir de un modelo dinámico del sistema en el que se incluyen los elementos de la microrred (fuentes, cargas, almacenamiento etc.) a controlar mediante Model Predictive Control (MPC) se realizan predicciones del estado en instantes sucesivos y se calculan las señales de control óptimas para obtener la salida deseada a lo largo de un horizonte de control.

A microgrid is a combination of sources, loads and energy storage units which can be connected or isolated from the utility grid. In order to provide energy between themselves, these systems must follow an operation protocol, which can be implemented by a control strategy. This Final Degree Project shows how a Model Predictive Control algorithm presents itselve as an useful option to control this kind of systems, being able to manage the energy exchange in a Microgrid, using the one at Campus Balzay from the University of Cuenca (Ecuador) as an example. Model Predictive Control (MPC) is an advanced control method based on the resolution of an optimization problem, using a dynamic model of the system to control. This method makes state predictions in succesive time steps, being able to calculate optimal control signals in order to obtain the desired output throughout an horizon.