Gestión del Consumo Energético Para Motores de Inducción Mediante una Microrred Eléctrica
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2022-12-07
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Universidad Santo Tomás
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Resumen
Contexto
Este trabajo se realiza con la finalidad de proponer un sistema de gestión energética por medio de una microrred
para la disminución del consumo asociado a una carga crítica como lo puede ser un motor de inducción trifásico.
Método
Se implementa una metodología de caso de estudio con enfoque cuantitativo, ya que, permite el análisis del problema
por medio del uso de diferentes fuentes y la aplicación de métodos matemáticos y estadísticos que posibilitan validar
y comprobar los resultados obtenidos.
Resultados
Los resultados muestran que por medio de la aplicación de la normatividad colombiana se pueden establecer los
valores límite, máximos y mínimos que se requieren para determinar los índices normalizados que permiten evaluar
ciertas variables de calidad de la energía, como lo es el nivel de tensión de la microrred en cualquiera de sus escena-
rios. Por ejemplo, en el modo On-Grid se altera la tensión del barraje por lo que se evalúa el sistema de acuerdo al
inversor fotovoltaico y a la red eléctrica, ya que, el inversor se comporta como carga y altera la demanda, además,
en este modo se pueden llegar a presentar excedentes, debido a estos, los valores índicados por el instrumento de
medida pasan a ser negativos.
Finalmente, es posible disminuir el consumo asociado a un motor de inducción trifásico por medio del uso de
un variador de velocidad, debido a que durante el transitorio no se presenta el sobrepico existente cuando se realiza
un arranque directo.
Conclusiones
Es posible diseñar una microrred eléctrica de acuerdo a las características de los equipos disponibles en la Uni-
versidad Santo Tomás, si se utilizan aquellos que permiten el manejo de una carga crítica como un motor de
inducción y que facilitan la implementación y gestión de dicha microrred. Está gestión se puede realizar por medio
de un PLC S7-1200 que simplifica el manejo de equipos de maniobra y permite un mejor desarrollo y entendimiento.
Por medio de la implementación de recursos energéticos distribuidos (DER), y del sistema de gestión antes mencio-
nado se puede manejar el consumo de energía presente en la microrred, ya que, se toman decisiones con respecto a
la generación y se despacha la energía que debe ser suministrada al motor, del cual a su vez, se disminuyen los picos
de corriente de arranque por medio del uso de un variador de velocidad cuyas características de entrada y salida
permiten el acople a una microrred monofásica de una carga trifásica.
Palabras clave: Gestión, índices normalizados, microrred eléctrica, consumo, motor de inducción, variador de
velocidad, carga crítica.
Abstract
Context
This thesis proposes to make an Energy Management System (EMS) for a microgrid to minimize the consumption
of a critical load like a three-phase induction motor.
Method
It is developing a quantitative methodology because this kind of research allows the analysis of the obtained data
employing numerical and statistical methods.
Results
The obtained results show the application of Colombian regulations in electric systems and standardized indexes
proposed in scientific research papers. These indexes are used to evaluate some variables like voltage level in the
different scenarios in the microgrid. For example, when the microgrid is On-grid, the voltage level changes, and the
inverter act as a load when waiting to synchronize with the grid, also, there is some excess and due to these, the
measurement device shows negative values.
Finally, it is possible to reduce the consumption of a induction motor using a variable frequency drive, because
at the moment of the transitory state there is no peak current in the starting as it happens when is use a direct
starting.
Conclusions
It is possible to design an electric microgrid according to the characteristics of each device in Santo Tomas University
if it uses those that allow a high power consumption of an induction motor and making easy the implementation
and management of the microgrid. The management device is an S7-1200 PLC, due to this device is made to control
industrial devices and loads.
Using Distributed Energy Resources (DER) and the Energy Management System it is possible to dispatch the
generated energy to the loads, also, the variable frequency drive allows using a single-phase input to couple a three-
phase load due to its type of output.
Keywords: Management, standardized indexes, electric microgrid, consumption, induction motor, variable fre-
quency drive, critical load.
Idioma
spa
Palabras clave
Citación
Camargo Castillo, D. y Chocontá Rubio, M. G. (2022). Gestión del Consumo Energético Para Motores de Inducción Mediante una Microrred Eléctrica. [Trabajo de Grado, Universidad Santo Tomás]. Repositorio Institucional.
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