Fuente: https://www.nrel.gov
El banco de pruebas ADMS está detrás de algunos de los diseños de sistemas de distribución más avanzados de la actualidad
Los dispositivos en el borde de la red son activos potenciales para optimizar los sistemas de distribución eléctrica, y el banco de pruebas del Sistema de Gestión de Distribución Avanzada de NREL ayuda a la industria a obtener beneficios de estos activos. Foto de Getty Images
¿Alguna vez se preguntó cómo se podría compartir el excedente de energía de los paneles solares en los tejados con los hogares cercanos? ¿O cómo decenas de vehículos eléctricos cargándose desde un edificio al mismo tiempo podrían sobrecargar la red? Estas son las mismas preguntas que preocupan a las empresas de servicios públicos mientras sopesan sus opciones para modernizar los sistemas de distribución.
Pero como algunos operadores ya saben, existe un arma secreta para realizar las inversiones adecuadas en la red de distribución: el banco de pruebas del Sistema Avanzado de Gestión de Distribución (ADMS) en el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) del Departamento de Energía de EE. UU.
El banco de pruebas de ADMS tiene todo lo que las empresas de servicios públicos necesitan para modelar y evaluar los sistemas de distribución deseados: simuladores de red, generadores de energía renovable, equipos de distribución a escala de megavatios y expertos en sistemas eléctricos. Estos activos interconectados han permitido a los proveedores de software de gestión de redes y servicios públicos validar sus próximas grandes inversiones o productos, como redes de comunicación privadas para dispositivos de servicios públicos o edificios residenciales que brindan servicios energéticos . Y la puerta siempre está abierta a nuevos proyectos, y recientemente se anunció otra ronda de propuestas de usuarios.
Un caso de uso común: creación de valor en el borde de la red
Listo o no, la energía renovable está remodelando el sistema eléctrico, predominantemente en el “borde”: el final de la línea de distribución donde los clientes están agregando energía solar en los tejados, vehículos eléctricos y muchos otros dispositivos. Con los controles y aplicaciones adecuados, estos dispositivos pueden ser una ventaja para el funcionamiento de la red. Ya sea que el objetivo sea agregar resiliencia o aumentar la proporción de energía renovable, los casos de uso del banco de pruebas de ADMS muestran las posibilidades técnicas.
Un enfoque constante para las empresas de servicios públicos es el control en tiempo real de los recursos energéticos distribuidos. Hace algunos años, NREL inventó algoritmos para el flujo de energía óptimo en tiempo real y desde entonces se han utilizado regularmente en proyectos de bancos de pruebas de ADMS. No mucho después de que se crearon los algoritmos, una cooperativa en Colorado utilizó el banco de pruebas y los algoritmos para modelar mejoras en la resiliencia de su sistema de distribución y el uso de energía renovable, y finalmente descubrió que los algoritmos ayudaron a estabilizar el voltaje y reducir los costos para sus contribuyentes. La misma cooperativa está regresando al banco de pruebas de ADMS para intentar controles que reorganicen dinámicamente el sistema de distribución en microrredes resistentes .
«Los operadores de servicios públicos cuentan con una mayor conciencia situacional para mitigar los desafíos de la red y aumentar la confiabilidad y resiliencia», dijo Ismael Mendoza, investigador principal de NREL.
El banco de pruebas ADMS utiliza una variedad de dispositivos de energía renovable, equipos de control y simuladores de red para validar soluciones tecnológicas para servicios públicos. Foto de Werner Slocum, NREL
Otra área que a menudo atrae a los usuarios del banco de pruebas es cómo solicitar servicios desde dispositivos de borde de red. Piense en una planta solar o un edificio comercial que podría devolver parte de la electricidad restante a la red para equilibrar las condiciones energéticas. El proyecto FAST-DERMS involucra a laboratorios del Departamento de Energía y algunas grandes empresas de servicios públicos que utilizan el banco de pruebas ADMS para demostrar controles para agregar y coordinar dispositivos de energía distribuida. Este enfoque otorga a las empresas de servicios públicos flexibilidad a la hora de programar recursos, de modo que puedan utilizar dispositivos que ya existen en la red para nuevos flujos de valor.
A medida que los casos de uso continúan avanzando a través del banco de pruebas de ADMS, sus capacidades continúan mejorándose, como la adición de compatibilidad con el protocolo IEEE 2030.5 a través del proyecto FAST-DERMS y la integración de la herramienta de simulación de edificios residenciales de NREL, OCHER, para una representación más granular . de viviendas y sus recursos detrás del medidor asociados.
Espacio para evaluar grandes sistemas de distribución interconectados
Los casos de uso anteriores del banco de pruebas de ADMS abarcan la modernización del sistema de protección, la gestión de cargas máximas, la infraestructura de medición avanzada, la coordinación de transmisión y distribución y mucho más. Ahora el banco de pruebas puede validar las mismas aplicaciones, pero a mayor potencia, con dispositivos más reales y con simulaciones más detalladas. Esto es posible con la construcción de la plataforma de Investigación Avanzada sobre Sistemas Energéticos Integrados (ARIES) del NREL.
La plataforma ARIES en NREL integra múltiples entornos de investigación, incluido el banco de pruebas ADMS, y activos de hardware para brindar a los usuarios entornos de red altamente realistas para validar nuevas inversiones y tecnologías. Foto de Josh Bauer y Bryan Bechtold, NREL
Los usuarios del banco de pruebas ADMS ahora tienen acceso a 20 megavatios de hardware (paneles solares, electrolizadores de hidrógeno, sistemas de energía de baterías, etc.) para experimentos más cercanos a la realidad. Además, la gama cibernética de NREL se puede integrar con el banco de pruebas para agregar una dimensión de cibercomunicaciones, lo que permite a los usuarios visualizar y rastrear las interrupciones de la red debido a ciberataques o fallas de comunicaciones para mitigar cualquier posible vector de ataque.
«Las empresas de servicios públicos y los socios pueden aprovechar las capacidades del banco de pruebas de ADMS para aumentar la confianza en el rendimiento de las funcionalidades avanzadas en un entorno controlado a escala antes de la implementación real, así como identificar cualquier falla, sin riesgos», dijo Mendoza.
Llamada de usuario actual
NREL ha abierto solicitudes para que los usuarios propongan una vez más proyectos de bancos de pruebas de ADMS. La convocatoria aborda la integración de vehículos eléctricos a gran escala con el sistema eléctrico y se centra en arquitecturas de control, el papel de los agregadores, la integración con edificios y arquitecturas de datos ciberseguras. Obtenga más información y presente su solicitud.