Análisis de perturbaciones debido a electrodomésticos en una nanored doméstica de CD

Abstract

In the following work, various existing topologies of Direct Current nanogrids are explored. The use of these nanogrids is driven by the incorporation of renewable energy sources into electrical systems. It is convenient to establish an analysis of the operation of energy storage devices as a paradigm shift factor within the energy sector. With regard to the residential sector, whether urban or rural, it is possible to use renewable energy sources to satisfy most of the domestic needs by means of electrical energy; reducing or avoiding dependence on fossil fuels. This objective is achieved thanks to the use of high efficiency appliances in conjunction with the energy storage sector, which manage to reduce energy losses by operating with direct current. However, the presence of electrical appliances generates disturbances that can be reproduced by the mathematical model presented in this work. The main aspects to highlight in this work are: In the proposed direct current domestic nanogrid topology, a nominal voltage of 120 Vdc is established in the lack of the standards for this parameter. Home appliances designed to operate in alternating current are identified and incorporated, into direct current system, achieving relatively higher efficiencies. A mathematical model is presented to describe the behavior of electrical appliances. The power generation process is carried out through renewable energy sources, where the stability of the nanogrid is supported by the energy storage sector.

En el este trabajo se estudian diversas topologías existentes de nanoredes de Corriente Directa. El uso de dicha nanoredes se ve impulsado por la incorporación de fuentes de energía renovable dentro de los sistemas eléctricos. Resulta conveniente establecer un análisis del funcionamiento de los dispositivos de almacenamiento de energía como un factor de cambio de paradigma dentro del sector energético. En lo que respecta al sector residencial, ya sea urbano o rural, es posible el uso de fuentes de energía renovable para satisfacer la mayoría de las necesidades domésticas por medio de energía eléctrica; reduciendo o evitando la dependencia de los combustibles fósiles. Este objetivo es alcanzado gracias al uso de electrodomésticos de alta eficiencia en conjunto con el sector de almacenamiento de energía, que logran reducir las pérdidas energéticas operando con corriente directa. Sin embargo, la presencia de los electrodomésticos generan perturbaciones que logran ser reproducidas por el modelo matemático presentado en este trabajo. Los principales aspectos a resaltar dentro del presente trabajo son: La topología de nanored domestica de corriente directa propone un voltaje nominal de 120 Vcd ante falta de normas o estándares de este parámetro para su funcionamiento. Se identifican e incorporan electrodomésticos diseñados para operar en corriente alterna, dentro de corriente directa para alcanzar eficiencias relativamente mayores. El modelo matemático presentado logra describir el comportamiento de los electrodomésticos dentro de CD. El proceso de generación de energía es llevado a cabo mediante fuentes de energía renovable, donde la estabilidad de la nanored es soportada por el sector de almacenamiento de energía.