Archive for the ‘Solar’ Category


Conceptual diagram of a dc-bus microgrid system

The dc-bus microgrid link the diferent component of the microgrid both loads as sources. The figure is a general representation with conextion to AC-grid, wind turbine, PV solar plant, DC and AC loads, Batteries, fluwheel, micro turbine, AC/DC converser, DC/AC converser and DC/DC converser.

Source:
S. Vimalraj, P. Somasundaram, “Fault Detection, Isolation and Identification of Fault Location in Low-Voltage DC Ring Bus Microgrid System,” Int. J. Advanced Res. in Electrical, Electronics and Instr. Eng. vol. 3, special iss. 2, pp: 570-582, Apr. 2014


The schematic diagram for the dc micro-grid proposal for Bangladesh

In this system, a PV-diesel hybrid concept with dc grid has been proposed where the PV panel is not placed in any central location but distributively placed on roof tops at conventional locations. The number of solar PVs placed on a roof is such that they can be connected directly to the grid. The diesel generator is needed to give support to the system during bad weather and reduce the battery storage for the system. Diesel generator is placed at a convenient location and in case of higher demand; several diesel generators could be installed at the same place as per increased load demand. Diesel generators would be connected to the grid via ac-dc converters. A battery may be placed to store the power generated from diesel generator. Each consumer is connected to the grid and is metered for the energy consumed. Schematic diagram of a dc micro grid and a typical setup inside the consumer premises is shown in Figure. A consumer will have a dc-dc converter to convert the high grid voltage to nominal 12 V and charge a battery set up individually at the premises to store energy. It may be mentioned here that the charge controller to protect the battery is built inside the converter. During the day time, solar panels will produce output to be stored in the batteries of the individual customers. The size of the batteries will be deduced as per their energy demand. The customer has two options so far the household loads are connected-he/she can use all dc loads or can use an inverter (similar to an IPS) to have 240 Vac load in his house. This option will be useful when the actual power consumption by some of the consumers (well off consumers) are high and rich enough to use household gadgets like fridge, TV etc.

Source:
Syed Enam Reza, Mou Mahmood, A. S. M Kalkobad, Ehasanul Kabir, Nahid-ur-Rahman Chowdhury, “A Novel Load Distribution Technique of DC Micro-Grid Scheme on PV-Diesel Hybrid System for Remote Areas of Bangladesh,” Int. J. Scient. & Tech. Res., vol 2, issue 1, pp: 133-137, Jan. 2013


Wind PV BESS hybrid power generation system with large-scale battery energy storage station

The Figure shown an example of Wind PV BESS hybrid power generation system with large-scale battery energy storage station (it is in BESS – Battery Energy Storage Station). It is used for compensation of aleatory energy production from wind turbine or PV plant. This BESS have orden of MW’s both for charge/discharge process.

Source:
Xiangjun Li, Dong Hui and Xiaokang Lai “Battery Energy Storage Station (BESS) – Based Smoothing Control of Photovoltaic (PV) and Wind Power Generation Fluctuations”. IEEE Transactions on Sustainable Energy, Vol. 4, No. 2, April 2013.


distribution demand between micosourses electrical network external and storage in a microgrid DC

Sun –> energy provided from photovoltaic energy plant.
Wind –> similar from wind turbine(s)
Batt –> similar from battery bank
ene –> similar injected from electrical network external or utility electric network

In other image in red is the total suministed for this sources and red line is the demand. Other images is cost, evoluction of energy supply from each source and more details. It is made for me (Jorge Mírez) in Matlabb/Simulink and I utilized concept of linear programming. Image is from my destokp laptop.


Configuration of a dc microgrid application system

This DC microgrid have three photovoltaic solar plant, pne DC load, battery bank and microsource with DC/AC 3 -Phase Bi-directional Inverter, all components conected to DC bus of microgrid. Great !!

Reference:
T. F. Wu, C. H. Chang, L. C. Lin and Y. C. Chang. “DC-Bus Voltage Control for Three-Phase Bi-directional Inverter in DC Microgrid Applications”. Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), 2012 Twenty-Seventh Annual IEEE


when the priority is sun wind battery utility network

This simulation is about microgrid with solar and wind source, battery storage and utility network. It have cost differents and the simulation is para 96 time’s step. The distance between time’s step is configurable and it depend of characteristic of each source and all source in general. Made on Matlab of Math/Works Inc.

 


simulations load diagram electric

During operation a microgrid, sometimes; renewable energy sources and the external power grid, dispatched electric energy simultaneously. Sometimes, many sources is neccesary for supply to electric load. Also, all it, considering both economic and technical criteria. The figure represent la connection and disconnetion of sources for each state of performance of a microgrid. Too, it is applicable to other similar electric systems.


example_performance_for_optimization_microgrid

Usually the microgrid used wind turbine (wind), PV (sun), battery (batt) and load, aditional it have a PCC with electrical network external (ene). Both the technical operation as the economic operation are important during performance microgrid. In the figure I show the results of optimization process with imaginary energy prices from diferent source mentioned. In top figure is the power distribution between sources and down figure the total cost of each state. Programming linear has been used in this modelling and simulations.


charge and discharge battery

The present post describe the charge and discharge process of a battery bank of a microgrid. This microgrid have a aleatory voltage with inferior and superior limit. The current and electric power of charge and discharge is in picture. This simulation has writing and processing on Matlab/Simulink of MathaWorth Inc. Actually my interest is the control, optimization and management of microgrid DC. Greetings from Perú.


 

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Thesys_Mario_Romero_Torrico_Cochabamba_Bolivia_Implementacion de un Sistema de Generación Distribuida con Energias Renovables ENDE Corporacion

En este post muestro la portada de tesis “Implementación de un Sistema de Generación Distribuida con Energías Renovables ENDE Corporación” elaborado por Mario Torrico para la Universidad Privada del Valle en Cochabamba – Bolivia para optar el título de Ingeniero Electromecánico. Trabajo que compartimos durante unos tres meses de intercambio de información, modelos matemáticos y simulaciones numéricas, además de diálogo, envío de información, debate y varios borradores de tesis que iban y venían en el correo electrónico. Su defensa fue un éxito alcanzando la nota de 90/100 para alegría de Mario, de su familia, profesores, colegas y amigos. Éxitos Mario en tu vida profesional, tengo un colega amigo más :)D . En lo personal el tema fue muy interesante e implicó ingresar en una temática no desarrollada e innovadora… la portada de la tesis esta bonita también. Saludos a la plurinación boliviana… A quienes desean desarrollar conmigo sus tesis (Yo como Asesor Externo) a nivel de pregrado y postgrado, así como desarrollar sus proyectos de investigación tanto en universidades, institutos o empresas me escriben.

 


Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 1 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 2 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 3 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 4 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 5 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 6 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 7 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 8 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 9 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 10 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 11 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 12 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 13 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 14 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 15


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change in global solar irradiance G of 15 seconds

Las energías renovables principalmente el viento y el sol tiene un comportamiento no predecible. Y muchas veces es evaluado al año, al mes o en promedio de velocidad de viento por día o lo que se presenta cada hora. Sin embargo, esto son sólo datos que permiten una valorización energético del recurso. Para la operación de pequeñas fuentes de energía, se hace necesario la toma de datos en tiempo más cortos, mucho más sin redes eléctricas inteligentes llamadas microgrid o smartgrid en donde los datos del recurso disponible influencia grandemente la gestión, optimización y predicción de comportamiento de la microred o smartgrid. La figura muestra el comportamiento de la irradiación global durante un día tomado en una ciudad europea – eso no quita de que haya algo similar en cualquier parte del mundo sólo que ellos se tomaron la molestia de publicarlo – en ella haciendo un zoom de la figura se puede ver que en cuestión de lecturas cada 15 segundos hay grandes variaciones de la irradiación solar y éstas tienen un comportamiento aleatorio (no tienen un patrón) y resulta muy interesante pues alimenta la imaginación y afina el criterio de quienes desarrollan e implementan sistemas de control para centrales solares fotovoltaicas.


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III_MIGEMIR_Liberia Costa Rica Diciembre 2015_Modelado y Simulación de la microred eléctrica de CEDER-CIEMAT_Jorge_MIREZ

Programa_MIGEDIR_III_2015_pag_1

Programa_MIGEDIR_III_2015_pag_2

Atiendo a esta reunión bastante importante es que gracias al apoyo de CYTED y CEDER-CIEMAT es que daremos esta conferencia en el marco del IIi Congreso Iberoamericano de Microredes con Generación Distribuida de Renovables. Este evento sirve de marco para el intercambio de información, experiencias y el tomar en contacto con investigadores provenientes de diferentes países de habla hispana y no hispana, dedicados al sector energía y otros sectores incluyendo el aeroespacial en que el uso de fuentes de energía como sol, viento, biomasa, celdas de combustible, entre otras es bastante importante. Y no sólo eso, importante y quizás mucho más lo que es las técnicas de control, predicción, modelamiento y simulación, software desarrollado que son las cosas de mayor valor agregado, la combinación de diferentes escenarios de trabajo y de implementación en industrias, centros de atención de salud, barcos, naves espaciales, soporte de vida en condiciones extremas, etc. Les dejo la portada de mi presentación y cualquier comunicación a jorgemirez2002@gmail.com, y quienes estén por acá, estaremos conversando.


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Estimados lectores, éstas son las diapositivas de la ponencia que daré el día jueves 19 de noviembre del 2015 en la Universidad Nacional San Agustín de Arequipa como parte de las actividades del XXII Simposio Peruano de Energía Solar que se está realizando desde del 17 al 21 de Noviembre en Arequipa – Perú. Quedan todos invitados, igualmente bienvenidas sus preguntas, opiniones, sugerencias y el hacer cooperación académica o conversar sobre asuntos laborales. Arequipa está cerca de Bolivia y Chile.

XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva1 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva2 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva3 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva4 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva5 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva6 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva7 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva8 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva9 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva10 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva11 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva12 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva13 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva14 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva15 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva16 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva17 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva18 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva19 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva20 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva21 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva22


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VAN

Cualquier instalación de equipos de energía involucra en sí la realización de un proyecto que parte desde atender una necesidad energética o en todo caso proyectarse hacia una demanda energética por abastecerse. Una de las fuentes son las alternativas renovables, las que hay que considerar que son las turbinas eólicas, energía solar, etc. Estas tienen un costo inicial que en sí es una inversión que se cuenta en negativo, a partir de ahí el proyecto va recuperando su inversión en la medida que el costo de energía producida es menor al que se hubiera seguido usando la misma fuente energética. La figura muestra dos casos tanto para un usuario en baja tensión como en media tensión con valores asumidos, de implementación de paneles solares. Un usuario en baja tensión recupera mucho más rápido su inversión, pero al final del proyecto que viene a ser unos 15 años ambos están en ganancia. Recordar que los paneles solares los venden ahora con una garantía de 20 años y hasta de 25 años. Los modelo matemático y las curvas son hechas en Matlab de MathWork Inc.


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en elaboración… libero el contenido si de 780 se incrementa a 3000 “Me Gusta” Emoticón like mi fanpage personal…https://www.facebook.com/jorgemirezperu

energía solar en establecimientos de salud a modo de microred eléctrica


production_electricity_for_case

Ante la implementación de un plan de instalación de central solar fotovoltaica se tiene a la mano los registros de irradiación solar diaria, los cuales no nos aportan mucho para ver el desempeño durante las horas del día de una central solar fotovoltaica. Entonces ante ello, hay que plantear escenarios bastante juiciosos para evaluar la producción de electricidad de la central fotovoltaica. Hay por lo general tres escenarios: pésimo, normal y optimista. En el peor de los casos, con poca área para la colocación de los escenarios y una baja radiación es el escenario pesimista (un mal año). El escenario normal es considerando los promedios anuales medios o semejantes que implican pues un escenario casi predicho en que si no hay condiciones adversas es lo que se puede presentar. El escenario optimista es considerando enre las mejores condiciones registradas aquellas a sana juicio pueden representar un funcionamiento bastante bien de la central. La potencia producida se muestra en la gráfica bajo los tres escenarios: pesimista (1), normal (2) y optimista (3). Hecho en Maltab/Simulink of MathWork Inc.


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energía_solar_diaria_promedio_anual_peru_por_capital_de_departamento

En este post rescato la información de los promedio anual de radiación diaria sobre los capitales de cada región del Perú. Considerando que son las capitales de región, por lo general, las que tienen una mayor población, mayor actividad económica, instalaciones más grandes en todos los aspectos de la vida social y económica. Puede servir como un aproximado para cálculos sustentatorios de instalaciones que aprovechen la energía solar sea para producción de electricidad y calor a nivel de cada región. Al parecer hay cierto promedio anual en casi todas las regiones con algunas variaciones. Ciertamente mientras mas grande sea la instalación se requerirá ya la data más exacta, y si es instalaciones de celdas fotovoltacias mucho más grandes, equipos de medición en tiempo real se hacen necesario porque en base a los datos captados se define la operación del sistema planta solar fotovoltaica. Espero les sirva.


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data_irradiation_solar_vs_hours_during_one_year

La imagen (la cual es diferente al anterior post J844) forman parte importante de los datos que sirven de trabajo en este trabajo de investigación sobre microredes y energías renovables. En muchos casos es necesario evaluar el potencial energético y la hora es una medida de tiempo bastante usada. Los medidores hacen un promedio de sus lecturas durante una hora y esa es considerada para evaluar el desempeño de un posible sistema de solar fotovoltaica, solar térmico o almacenamiento térmico. La gráfica muestra los datos tomados durante cada hora a lo largo de un año calendario. El comportamiento de la curva es un indicador de la inclinación de la Tierra a lo largo durante un año. Condiciones locales de nubes, lluvias u otros fenómenos definen esos altos y bajos que se observan. Dicho comportamiento por lo general bastante aleatorio, se procura compensar mediante técnicas de control, optimización y predicción que aprovechen sacar el máximo provecho al recurso solar disponible.


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data_irradiation_solar_during_one_year

La figura muestra los datos de lectura de irradiación solar durante un año calendario. Se puede apreciar la forma como los movimientos de la Tierra definen el valor de la irradiación solar máxima. La data ha sido procesada considerando como eje la fecha de cada día, en ella, algunas fechas representativas son mostradas. Existen modelos matemáticos que permiten calcular y predecir dicho comportamiento dependiendo de la latitud y longitud del lugar durante el año. Los datos son valiosos y parte fundamental de los procesos de simulación, sin embargo, en caso de ausencia modelos matemáticos teóricos usándolos con el adecuado criterio técnico pueden servir también. Matlab permite altas prestaciones en el manejo de datos.


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