El uso de la Generación Distribuida (GD) en redes de distribución se propaga rápidamente y la tecnología involucrada avanza a grandes pasos. Esto requiere que los ingenieros deben dotarse de mejores herramientas para evaluar el impacto de la GD en sus redes eléctricas. CYME ha mejorado sustancialmente las funcionalidades de su software de análisis de redes de distribución CYMDIST de modo a satisfacer las crecientes necesidades.

CYMDIST brinda la posibilidad de modelar todos los tipos de GD incluso todas las GD acopladas electrónicamente como las turbinas eólicas (sincrónicas o asíncronas), de gas (alta velocidad), almacenamiento de energía, generadores fotovoltaicos, etc. Estos modelos GD mejorados son empleados en estudios de flujo de potencia, de cortocircuito y de estabilidad transitoria. CYMDIST también presenta una serie completa de modelos GD con su comportamiento dinámico, funciones de control y sistemas de protección respectivos. Los modelos de GD añadidos son principalmente fuentes GD con interfaz electrónica y otras fuentes convencionales utilizadas en aplicaciones GD.

CYMDIST incluye ahora la simulación de sistemas aislados y la reducción de redes para permitir evaluar el impacto de la GD.

Estas mejoras han sido realizadas en CYMDIST en estrecha coordinación con el Centro de tecnología energética CANMET – Varennes del Ministerio de Recursos Naturales de Canadá, que brindó su apoyo para desarrollar y probar los nuevos modelos. http://cetc-varennes.nrcan.gc.ca

En CYMDIST, los modelos DG se han dividido en tres categorías según su modo de acoplamiento a la red eléctrica:

• Generadores sincrónicos que pueden funcionar en tres modos distintos: control de tensión, generación fija o swing.
• Generadores asíncronos que suministran una potencia constante.
• Generadores dotados de convertidores que se utilizan con las turbinas eólicas (sincrónicas o asíncronas), las turbinas de gas (alta velocidad), el almacenamiento de energía, las fuentes fotovoltaicas y las celdas de combustible.

Los modelos dinámicos de los recursos GD con interfaz electrónica son:

• Los sistemas de generación de energía por microturbinas.
• Sistemas de conversión de energía eólica operando a velocidad variable.
• Generadores síncronos de imanes permanentes de accionamiento directo.
• Generadores asíncronos de doble alimentación.
• Otros modelos dotados de interfaz electrónica con fuentes simplificadas a base de onduladores son sistemas fotovoltaicos, sistemas de pila de combustible y sistemas de almacenamiento de energía mediante baterías.

La función de Estimación de impedancias proporciona los valores típicos de las impedancias del generador cuando el usuario no cuenta con estos datos. Esta se basa en las normas para el cálculo de cortocircuito que proveen una serie de tablas para los distintos tamaños y tipos de generadores. También brinda los datos que activan los diferentes casos hipotéticos, dando resultados precisos sobre el impacto de la GD.

Las redes reducidas son convenientes cuando se realizan estudios en redes de distribución de gran tamaño que contienen numerosas fuentes de GD ya que reducen el esfuerzo computacional y simplifican el estudio, enfocándose solo en el área de interés. La función de Reducción de redes de CYMDIST permite reducir redes grandes en redes más pequeñas equivalentes conservando las áreas y los equipos de interés. Más importante aún, este sofisticado modelo equivalente suministra exactamente los mismos resultados de flujo de carga y de cortocircuito que la red original no reducida.

La modelación dinámica de los generadores con interfaz electrónica toma en cuenta las funciones de control del convertidor de lado red. Estas incluyen funciones de control corriente/potencia y de tensión/frecuencia. También se han modelizado las funciones de control de lado fuente del convertidor para simular los límites de funcionamiento de las unidades de PDE.

CYMDIST le ofrece las dos funciones de protección para evitar la formación de islas:

• Métodos pasivos: détection de surtensions / sous-tensions et de surfréquences / sous-fréquences.
• Métodos activos: retroacción positiva de tensión y retroacción positiva de frecuencia.

También se incluyen funciones de protección de las unidades de PDE en sí.

La capacidad de predecir el comportamiento dinámico de las unidades de PDE en modo de funcionamiento en isla es una característica importante de la versión mejorada de CYMDIST. El ejemplo siguiente muestra el comportamiento de una red verdadera de distribución con una combinación de unidades PDE separadas del sistema de alimentación.

La frecuencia de la red aislada se muestra abajo para ambos casos: (1) una isla con más producción que carga con una combinación de unidades hidráulicas y eólicas y (2) una isla en sub-producción con una combinación de unidades diesel y eólicas. Las figuras siguientes muestran el comportamiento dinámico diferente en cada caso.