Gestión de energía de una microrred mediante control predictivo basado en modelo

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 comunicación y control. En este Trabajo de Fin de Grado se propone un algoritmo de Control Predictivo Basado en Modelo para gestionar el intercambio energético en la microrred del Centro de Experimentación de El Arenosillo (CEDEA), perteneciente al Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA). El Control Predictivo Basado en Modelo o Model Predictive Control (MPC) es un método de control avanzado que se basa en la resolución de un problema de optimización. A partir de un modelo dinámico del sistema a controlar, 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.

A microgrid is a combination of sources, loads and energy storage units which can be connected to or isoleted from the utility grid. In order to ensure the correct operation, theese systems are provided with communication and control elements. In this Final Degree Project a Model Predictive Control algorithm is proposed to manage the energy exchange in the microgrid of the experimental center CEDEA, belonging to the National Institute of Aerospace Technology (INTA). Model Predictive Control (MPC) is an advanced control method based on the resolution of an optimization problem. From a dynamic model of the system, state predictions in successive time steps are made and optimal control signals are calculated in order to obtain the desired output throughout a horizon.