Las energías renovables son vistas como una de las opciones más efectivas y prácticas para la generación de electricidad. Sin embargo, el incremento de la penetración de de esta energía causa que los sistemas se vuelvan más dependientes y vulnerables a las variaciones del recurso renovables como, velocidad del viento o la radiación solar. El modelado es una herramienta que puede proveer información valiosa de la interacción dinámica entre las plantas de generación renovable y las redes de potencia a las que se conectan. Este proyecto pretende desarrollar una caracterización realista de las plantas de generación renovable como eoloelectrica y fotovoltaicas para su incorporación a al análisis de sistemas eléctricos. Estos modelos tomaran en cuenta las variaciones del recurso usado para la generación como velocidades del viento y su dirección, y los requerimientos técnicos para la interconexión de las plantas a las redes eléctricas como la potencia reactiva consumida por el generador de inducción. Los modelos de las plantas serán usados para simular el efecto de la generación distribuida en una red eléctrica en el dominio del tiempo (de día a meses). Análisis de dinámicos y en condiciones críticas serán realizados a efecto de cuantificar los efectos de una penetración significante en los sistemas eléctricos. Es sabido que la generación conectada en una parte remota de la red proporciona potencia localmente y reduce las pérdidas de transmisión. Sin embrago, la variación de potencia entregada por esta causa fluctuaciones de magnitud de voltaje en el nodo y los buses vecinos y variaciones en los flujos de potencia de las líneas vecinas y en general del sistema. Controladores basados en electrónica de potencia (FACTS) han sido incorporados al estudio encontrándose que estos ayudan a estabilizar el voltaje mediante la compensación de potencia reactiva. El grupo de investigación que somete el presente proyecto, encabezado en el Instituto de Ingeniería por el Dr. Cesar Ángeles Camacho, ha realizado diferentes contribuciones relacionadas con la aplicación de la electrónica de potencia a los sistemas eléctricos y tiene como propósito el de generar nuevos aportes durante la realización de este proyecto.

Con base en los antecedentes ya expuestos, en este proyecto se plantea el analizar modelar y simular el usos de controladores de electrónica de potencia en la incorporación de energías renovables a sistemas eléctricos y con ellos evaluar el impacto de la penetración de estas energías en los sistemas, que como ya se menciono anteriormente se estima que cada día juegan un papel más ponderado en la operación de las redes eléctricas. Por tanto, la contribución de este proyecto es coadyuvar, desde el punto de vista tecnológico, a la solución de un problema muy grave en la incorporación de estas energías que afectaran de manera importante la manera en que la interconexión, el diseño y la operación de las redes eléctricas, se realizan en la actualidad y en el futuro. Para la resolución de dicho problema se propone utilizar un enfoque multidisciplinario dentro del amplísimo espectro de la Ingeniería Eléctrica, que conjuga, por un lado, el conocimiento profundo acerca de los procesos de distribución de energía eléctrica (Ingeniería de Sistemas de Potencia), y por otro lado, una comprensión del los métodos de medición, pronostico y evaluación de los potenciales de las diferentes energías renovables como e l viento y la radiación solar. La experiencia de los investigadores involucrados es indispensable. Efectivamente, el entender los procesos de generación eólica y solar y los métodos de interconexión de energía eléctrica obtenida de ellos es fundamental, ya que es precisamente un problema de dicha disciplina (incorporación de Generación) el que se quiere resolver. Además, es imprescindible conocer las características propias de los sistemas eléctricos, medios de transmisión (tipo de cables, voltajes) y de la topología de las redes eléctricas. Complementariamente, debido a que la solución del problema está basada en el pronóstico del recurso en cuestión y en la tecnología de electrónica de potencia usada, una efectiva modelación del recurso dependerá necesariamente del conocimiento de los métodos de generación a partir del mismo, la conexión para la mitigación de perturbaciones desde el origen, los efectos en cargas colindantes, sobre elementos de transmisión y en general sobre subsistemas interconectados alejados. Así como el estudio de fenómenos transitorios de y hacia la red son elementos de estudio propios de las disciplinas involucradas en el proyecto. Aquí es justo también mencionar que tanto el investigador responsable como los colaboradores y participantes del mismo cuentan con una amplia experiencia en el análisis de problemas de sistemas eléctricos de potencia.