Estudio termoeléctrico de cables aéreos para redes mixtas DC/AC

Abstract

Aspectos como el crecimiento de la población mundial y el desarrollo tecnológico,así como la preocupación por el cambio climático,están cambiando la manera en que se genera y consume la energía. En el ámbito urbano, están comenzando a adquirir importanciala movilidad eléctrica, y los sistemas de autoconsumo conectados a red, en prácticamente su totalidad mediante energía fotovoltaica. Ambas tecnologíastienen en común el empleo de la corriente continua, bien a la hora de generar y almacenar como esel caso de la fotovoltaica (FV), o de consumir para realizar la carga en el del vehículo eléctrico (VE). Por lo que cabe preguntarse si no habría una manera más eficaz de configurar las redes de distribución de baja tensión adaptándose a los requerimientosactuales. En este trabajo se realizael estudio termoeléctrico de una red aérea híbrida posada sobre fachada con el objetivo de valorar el incremento de potencia que se produciría con respecto a una distribución en alterna. Para ello, se utilizaráun algoritmo que en función de la corriente que circule por los conductores, continua o alterna, y la disposición de los cables,proporcionela temperatura alcanzada. El algoritmo se basa en un software de elementos finitos FEMM gestionado mediante una interfaz realizadaenMatlab.Esteanálisis proporcionará cuanta corriente de cada tipo ha de circular por el cablepara obtener la máxima transferencia de potencia posible en cada una de las configuraciones propuestas,cumpliendo siempre con el criterio térmico.

Aspects such as world population growth andtechnological development, as well as the raising concern about climate change, are changing the way in whichenergy is generatedand consumed. In urban areas, electric mobility and self-consumption systems connected tothe grid are beginning to gain importance, mostof themusing photovoltaicenergy. Both technologieshave in common the use of direct current, either when generatingand storing, as is the case with photovoltaics (PV), or consuming to charge the electric vehicle (EV). As a result,it is worth wondering if there isa more efficient way to configure low voltagedistribution network adaptedto current requirements.In this work, the thermoelectric study of a hybrid aerial network perched on facadeis carriedout toassess the increase in power that would occur with respect to an alternating distribution. To do this, an algorithm will be used that, depending on the current flowing through the conductors, director alternating, and the arrangement of the cables, provides the temperature reached. The algorithm is basedon a finite element software FEMM managed through an interface made in Matlab. This analysis will provide how much current of each type mustflow through the cable to obtain the maximumpossible power transfer in each of the proposed configurations, always complying with the thermal criteria.