Search

Microgrids (MG) are exposed to voltage quality deterioration due to the presence of voltage unbalance. To deal with this problem, existing solutions based on Distributed Generation (DG) units interfaced by power electronics offer two type of strategies for voltage unbalance compensation depending on whether the compensation is performed at one remote node or at multiple local nodes. The first type is limited to a single node, and the second type is limited to apply at the DG units output (locally). This paper presents a multi nodal control scheme where DGs can compensate for voltage unbalance at multiple remote nodes of the MG, thus overcoming both state-of-the-art strategies limitations. In particular, negative-sequence voltage is eliminated at as many remote nodes as the number of available DG's. A systematic approach for the multiple-input/multiple-output (MIMO) nature of the problem is presented covering three aspects. First, a square MIMO control strategy is established and a feasibility test is derived to assess whether the problem can be solved. Second, the cross-coupling interaction between the multiple controllers is minimized by optimally selecting which DGs will contribute to mitigate the remote unbalances. Third, stability and transient dynamics are analyzed. Laboratory experimental results corroborate the control performance., This work was supported by I+D+i PID2021-122835OB-C21 research project, financed by MCIN/AEI/10.13039/501000011033 and FEDER “Una manera de hacer Europa., Peer Reviewed, Postprint (author's final draft)

Día a día, los sistemas eléctricos se vuelven más complejos, la red eléctrica, es alimentada desde múltiples puntos por fuentes diversas, destacando una gran penetración de fuentes de energía distribuidos (DER) incluyendo fuentes renovables y no convencionales. Todo ello ha hecho que el control del sistema sea intrincado. No obstante, el uso de la electrónica de potencia ha permitido que dicho sistema sea eficiente, fiable y relativamente sencillo de controlar. Aunque también, en parte su uso extensivo a hecho mermar la calidad que antes había presente. Desde el campo de estudio sobre la calidad de la energía eléctrica, se han dado múltiples propuestas y soluciones, algunas de las cuales se enmarcan en la familia de los sistemas flexibles de transmisión en AC (FACTS del inglés Flexible AC Transmission System) para el acondicionamiento de la energía eléctrica en el nivel de transmisión, o los análogos dispositivos de potencia a medida (CPD, del inglés Custom Power Devices) para los niveles de distribución y consumo. En lo referente al presente trabajo situará el foco el Unified Power Quality Conditioner(UPQC) como dispositivo CPD. Este tiene la capacidad de compensar y mitigar los defectos y perturbaciones que se den en el sistema eléctrico gracias a algoritmos de control basados en la teoría de potencia instantánea, y será sobre dicho marco teórico sobre el que se fundamentarán los modelos de simulación que en el presente proyecto se han construido

Energy communities are emerging across Europe, and each country is currently in the process of forming regulations for their integration into the electricity grid. The efficacy of energy communities depends upon various factors, including member demographics, technological aspects, load profiles, solar irradiation, and spot prices within the community’s geographical location. Notably, existing studies on energy communities predominantly focus on residential load profiles, with limited exploration into their impact on the distribution grid. This article aims to contribute to the existing literature by investigating the benefits of energy communities and their grid impact under diverse member configurations. Our approach involves the development of an optimisation model incorporating battery energy storage and shiftable loads, aimed at minimising the operational costs of energy communities over a one-year period. Case studies in Norway and Spain, with different load configurations: residential, commercial, and mixed load, are undertaken, utilising real hourly measurements to identify operational variations influenced by geographical location and seasonal fluctuations in load and photovoltaic (PV) generation. Additionally, we quantify the costs, CO2 emissions, and self-consumption rates for energy communities. Furthermore, we assess the distribution grid impact in terms of import and export dynamics. The results underscore the substantial influence of load configurations on member benefits and distribution grid impacts, attributable to the inherent correlation between load and PV generation. In the context of energy community benefits, commercial loads demonstrate the best outcomes in Norway, whereas residential loads exhibit superior results in Spain. Conversely, concerning distribution grid impact, commercial loads prove most advantageous in Norway, while mixed loads yield the best results in Spain. Overall, our findings indicate that Spanish energy communities consi, The authors would like to thank Harald T. Walnum, Synne K. Lien, Karen B. Lindberg and Igor Sartori for access to and discussions regarding the PROFet tool. We also thank Ida Fuchs for discussions regarding PV modelling and Marte F. Dynge for proofreading. This work was supported by the project consortium of the research project FINE (Flexible Integration of Local Energy Communities into the Norwegian Electricity Distribution System), financed by the Research Council of Norway [project number 308833]., Peer Reviewed, Postprint (published version)

Series-cascaded microgrids (SCMGs) indeed provide control flexibility and high-voltage synthesis capabilities. However, the power distribution in SCMGs based on distributed generation (DG) sources stays understudied. This paper proposes an SCMG topology using non-dispatchable DG sources and battery energy storage, with an integrated power-routing control. The objective is to address power distribution limitations and stabilize SCMG output voltages under varying conditions. A case study validates the control methodology, considering zero irradiation levels for photovoltaic (PV) and maximum power sharing. The battery modules play a crucial role by providing power, voltage support, and maintaining capacitor voltage at a reference value of a PVintegrated module. This is achieved through a third harmonic current injection in the fundamental frequency current, coupled with proportional power distribution using a third harmonic power signal. The effectiveness of the proposed SCMG topology and control is demonstrated through MATLAB/Simulink and hardware-in-loop analyses (Typhoon HIL). The results present an extended power distribution between series-cascaded DG sources-based units while ensuring stable SCMG output voltages, even in adverse conditions like PV module intermittency. Future work aims to extend the proposed topology to a ring/delta-connection SCMG, where third harmonic current aids power distribution among SCMG legs and between series-cascaded DG sources-based units., This work was supported by the Ministerio de Ciencia e Innovación under Grant PID2021-123633OB-C33., Peer Reviewed, Postprint (published version)

© 2024 IEEE. Personal use of this material is permitted. Permission from IEEE must be obtained for all other uses, in any current or future media, including reprinting/republishing this material for advertising or promotional purposes,creating new collective works, for resale or redistribution to servers or lists, or reuse of any copyrighted component of this work in other works., Grid-connected ac microgrids (MG) are commonly exposed to voltage quality deterioration due to the presence of voltage imbalance. This article presents a control strategy that enables MG grid-feeding inverters (interfacing distributed generation units) to compensate for the voltage unbalance at a given remote node of the MG where for example a sensitive load is likely to be damaged. Each inverter is equipped with a new controller whose operation 1) allows to contribute in the control of the imbalance by only using a measure of the negative-sequence voltage at the remote node while 2) ensuring a fairly redistribution of the control effort among the participating inverters in terms of an inherent negative-sequence current sharing functionality. Since both control objectives are achieved without requiring the collaboration among the participating inverters, the presented solution offers an inherent robustness not found in previous state-of-the-art voltage unbalance control strategies. The new control strategy is accompanied by a controller parameter design receipt, and it is complemented by a formal analysis that permits evaluating how MG modeling errors and uncertainties affect stability and performance. Laboratory experimental results corroborate the properties of the presented control., This work was supported in part by the I+D+i PID2021-122835OB-C21 research project, financed by MCIN/AEI/10.13039/501000011033 and in part by the FEDER “Una manera de hacer Europa.”, Peer Reviewed, Postprint (author's final draft)

El projecte per presentar es basa en l'estudi i disseny d'una instal·lació d'una Planta Solar Fotovoltaica de Venda al municipi de la Selva del Camp, exactament en uns terrenys situats entre el Torrent de la Llebreta i el Torrent de Bartra (Tarragona). Aquesta instal·lació solar constarà de 4.872 panells de 545 Wp, obtingut així una potència pic de 2.655,24 kWp i una potència nominal total de 2.100 kWn per la utilització de 6 inversors onduladors de 350 kWn cadascun. Tota aquesta energia produïda pels panells solars en corrent continu (CC) i convertida en corrent altern (CA) gràcies als inversors, serà porta al Centre de Mitja Tensió (CMT) en el qual constarà d'un transformador elevador de 2.500 kVA de potència aparent per transformar de Baixa Tensió (BT) a Mitja Tensió (MT) i transportar-lo al Centre de Lliurament on tota aquesta energia finalitzarà en una línia aèria. L'energia generada per aquesta Planta Solar en el primer any serà d'aproximadament de 4.076.109 kWh, aconseguint un gran benefici a l'impacte medi ambient que equivaldrà a una reducció d'1.059.008,34 CO2 eq kg comparant-los amb el mix de la xarxa elèctrica espanyola publicat per la CNMC en l'Acord sobre etiquetatge de l'electricitat relatiu a l'energia produïda (Mix energètic 2024). Tota aquesta energia serà lliurada a la distribuïdora d'e-distribució (companyia del Grup Endesa) que s'encarregarà del transport d'aquesta energia elèctrica a més de 12,5 milions de clients., The project to be presented is based on the study and design of an installation of a Photovoltaic Solar Plant for Sale in the municipality of La Selva del Camp, exactly on land located between the Torrent de la Llebreta and the Torrent de Bartra (Tarragona). This solar installation will consist of 4,872 panels of 545 Wp, thus obtaining a peak power of 2,655.24 kWp and a total nominal power of 2,100 kWn by using 6 inverters of 350 kWn each. All this energy produced by the solar panels in direct current (DC) and converted into alternating current (AC) thanks to the inverters, will be taken to the Medium Voltage Center (CMT) where it will consist of a step-up transformer of 2,500 kVA of apparent power to transform from Low Voltage (LV) to Medium Voltage (MV) and transport it to the Delivery Center where all this energy will end up in an overhead line. The energy generated by this Solar Plant in the first year will be approximately 4,076,109 kWh, achieving a great benefit to the environmental impact that will be equivalent to a reduction of 1,059,008.34 kg CO2 eq kg compared to the mix of the Spanish electricity grid published by the CNMC in the Agreement on labelling of electricity relating to the energy produced (Energy Mix 2024). All this energy will be delivered to the e-distribution distributor (an Endesa Group company) which will be responsible for transporting this electricity to more than 12.5 million customers., El proyecto por presentar se basa en el estudio y diseño de una instalación de una Planta Solar Fotovoltaica de Venta en el municipio de la Selva del Camp, exactamente en unos terrenos situados entre el Torrent de la Llebreta y el Torrent de Bartra (Tarragona). Esta instalación solar constará de 4.872 paneles de 545 Wp, obtenido así una potencia pico de 2.655,24 kWp y una potencia nominal total de 2.100 kWn por la utilización de 6 inversores onduladores de 350 kWn cada uno. Toda esta energía producida por los paneles solares en corriente continua (CC) y convertida en corriente alterna (CA) gracias a los inversores, será lleva al Centro de Media Tensión (CMT) en el que constará de un transformador elevador de 2.500 kVA de potencia aparente para transformar de Baja Tensión (BT) a Media Tensión (MT) y transportarlo al Centro de Entrega donde toda esta energía finalizará en una línea aérea. La energía generada por esta Planta Solar en el primer año será de aproximadamente de 4.076.109 kWh, consiguiendo un gran beneficio al impacto medioambiente que equivaldrá a una reducción de 1.059.008,34 kg CO2 eq comparándolos con el mix de la red eléctrica española publicado por la CNMC en el Acuerdo sobre etiquetaje de la electricidad relativo a la energía producida (Mix energético 2024). Toda esta energía será entregada a la distribuidora de e-distribución (compañía del Grupo Endesa) que se encargará del transporte de esta energía eléctrica a más de 12,5 millones de clientes.

The increase in renewable energy sources and new technologies such as electric vehicles and storage can generate uncertainties in distribution grid operations, increasing the likelihood of congestions in power lines. Distribution system operators (DSOs) face several challenges while operating their grids in such conditions. These congestions deteriorate the electrical equipment in the long term, reducing its life span. This work proposes a framework to predict grid asset congestions on a daily basis. A congestion forecast framework is proposed by combining probabilistic power flows and machine learning algorithms to support DSOs in their daily decision-making. The framework is tested on a modified IEEE-33 bus system and CINELDI MV Reference system with hourly synthetic data. The results showed that the framework is able to closely predict the congestions on the lines. Computational capabilities are reported and discussed. The study indicates that the framework is a suitable tool for day-to-day congestion predictions in smart distribution grids yielding low error in expected values., The authors would like to thank Rubi Rana for discussion regarding the CINELDI Reference System. This work was supported by the project consortium of the research project FINE (Flexible Integration of Local Energy Communities into the Norwegian Electricity Distribution System), financed by the Research Council of Norway [project number 308833]. This work has also been supported by the BD4OPEM H2020 project, which has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation program under Grant Agreement No. 872525. Mònica Aragüés is Associate Professor and Eduard Bullich-Massagué is a lecturer of the Serra Húnter programme., Peer Reviewed, Postprint (published version)

El següent projecte de final de grau es caracteritza per la creació d’un programa amb el propòsit de resoldre l’estudi del flux de càrregues d’una xarxa elèctrica amb l’aportació del càlcul de les caigudes de tensió i la pèrdua en tots els elements de la xarxa. Aquest programa ha sigut dissenyat amb el propòsit de poder resoldre qualsevol xarxa de qualsevol dimensió mitjançant dos mètodes numèrics iteratius, els quals son el mètode de Gauss-Seidel i el mètode de Gauss-Newton/Levenberg-Marquardt, un cop obtinguda la solució mitjançant un dels dos mètodes oferts mencionats anteriorment, el programa resol la resta de determinacions com venen a ser les potencies injectades, potencies generades, flux de càrregues, caigudes de tensió i pèrdues en tots els seus elements, rendiment i les pèrdues totals de la xarxa. Per finalitzar es vol sobretot enfocar aquest programa en que esta dissenyat per la resolució de qualsevol problema amb qualsevol dimensió de la xarxa i a més ofereix dos càlculs dels quals no hi ha cap programa comercial que els ofereixi per la seva pantalla de dades, que son les caigudes de tensió i les pèrdues en tots els seus elements., El siguiente proyecto de final del grado se caracteriza por la creación de un programa cuyo propósito es resolver el estudio del flujo de cargas de una red eléctrica con la aportación del cálculo de las caídas de tensión y las pérdidas en todos los elementos de la red. Este programa ha sido diseñado con el propósito de poder resolver cualquier red de cualquier dimensión mediante dos métodos numéricos iterativos, los cuales son el método de Gauss-Seidel y el método de Gauss-Newton/Levenberg-Marquardt, una vez obtenida las soluciones mediante uno de los dos métodos ofrecidos mencionados anteriormente, el programa resuelve el resto de determinaciones como vienen a ser las potencias inyectadas, potencias generadas, flujos de carga, caídas de tensión y pérdidas en todos sus elementos, rendimiento y pérdidas totales en la red. Para finalizar se quiere sobretodo enfocar este programa en que está diseñado para resolver cualquier problema con cualquier dimensión de la red y además se ofrecen dos cálculos de los cuales no hay ningún programa comercial que los ofrezca por la pantalla de datos, que son las caídas de tensión y las pérdidas en todos los elementos., The following project at the end of the degree is characterized by the creation of a program whose purpose is to solve the study of the flow of loads of an electricity network with the contribution of the calculation of voltage drops and losses in all elements of the network. This program has been designed with the purpose of being able to solve any network of any dimension using two iterative numerical methods, which are the Gauss-Seidel method and the Gauss-Newton/Levenberg-Marquardt method, once the solutions have been obtained using one of the two methods offered mentioned above, the program solves the rest of the determinations such as the injected powers, generated powers, load flows, voltage drops and losses in all its elements, performance and total losses in the network. Finally, we want to focus this program on the fact that it is designed to solve any problem with any dimension of the network and also offer two calculations of which there is no commercial program that offers them on the data screen, which are voltage drops and losses in all elements.

Aquest projecte s'enfocarà a solucionar un dels problemes més importants en els sistemes elèctrics de potència: la contaminació harmònica, que es deu a l'augment significatiu de l'ús de càrregues no lineals que es connecten en les xarxes elèctriques. L'objectiu d'aquest projecte és analitzar en xarxes elèctriques amb presència de càrregues no lineals la reducció de la contaminació harmònica deguda al fenomen de cancel·lació harmònica. S'analitza el model de quatre càrregues no lineals (làmpades de descàrrega, fonts d'alimentació monofàsiques i trifàsiques, i rectificadors AC/DC trifàsics de sis polsos) per a obtenir les seves invariants mitjançant el mètode de normalització i obtenir una avaluació precisa de la reducció de la distorsió harmònica analitzant el fenomen de la cancel·lació harmònica. Al final de l'estudi, s'obtindran quantificació del nivell de cancel·lació individual y global de corrents harmònics quan diferents càrregues no lineals estan connectades en paral·lel a un mateix bus en una xarxa elèctrica. Aquest estudi ha estat reeixit en termes d'aconseguir els objectius, ampliar els coneixements existents i proporcionar una perspectiva més completa i precisa sobre les cancel·lacions harmòniques en les càrregues no lineals. És segur que els resultats obtinguts seran d'utilitat per a la comunitat acadèmica i professional, ja que s'espera que inspirin noves recerques i desenvolupaments en aquest emocionant camp. La validesa i l'exactitud dels resultats obtinguts en aquest estudi poden ser afirmades amb confiança, pel fet que s'han realitzat comparacions amb els resultats presentats en articles científics previs. Aquesta comparativa permet confirmar la consistència i la precisió dels resultats obtinguts en aquest TFG, brindant una sòlida base per a recolzar les conclusions obtingudes., Este proyecto se enfocará en solucionar uno de los problemas más importantes en los sistemas eléctricos de potencia: la contaminación armónica, que se debe al aumento significativo del uso de cargas no lineales que se conectan en las redes eléctricas. El objetivo de este proyecto es analizar en redes eléctricas con presencia de cargas no lineales la reducción de la contaminación armónica debida al fenómeno de cancelación armónica. Se analiza el modelo de cuatro cargas no lineales (lámparas de descarga, fuentes de alimentación monofásicas y trifásicas, y rectificadores AC/DC trifásicos de seis pulsos) para obtener sus invariantes mediante el método de normalización y obtener una evaluación precisa de la reducción de la distorsión armónica analizando el fenómeno de la cancelación armónica. Al final del estudio, se obtendrán cuantificación del nivel de cancelación individual y global de corrientes armónicas cuando distintas cargas no lineales están conectadas en paralelo a un mismo bus en una red eléctrica. Este estudio ha sido exitoso en términos de alcanzar los objetivos, ampliar los conocimientos existentes y proporcionar una perspectiva más completa y precisa sobre las cancelaciones armónicas en las cargas no lineales. Es seguro que los resultados obtenidos serán de utilidad para la comunidad académica y profesional, ya que se espera que inspiren nuevas investigaciones y desarrollos en este emocionante campo. La validez y la exactitud de los resultados obtenidos en este estudio pueden ser afirmadas con confianza, debido a que se han realizado comparaciones con los resultados presentados en artículos científicos previos. Esta comparativa permite confirmar la consistencia y la precisión de los resultados obtenidos en este TFG, brindando una sólida base para respaldar las conclusiones obtenidas., This project will focus on solving one of the most important problems in electrical power systems: harmonic pollution, which is caused by the significant increase in the use of non-linear loads connected to electrical grids. The objective of this project is to analyze the reduction of harmonic pollution in electrical grids with non-linear loads through the phenomenon of harmonic cancellation. The model of four non-linear loads (discharge lamps, single-phase and three-phase power supplies, and three-phase AC/DC rectifiers of six pulses) will be analyzed to obtain their invariants by the normalization method and to achieve an accurate evaluation of the reduction of the harmonic distortion by analyzing the phenomenon of harmonic cancellation. At the end of the study, quantification of the level of individual and global harmonic current cancellation will be obtained when different non-linear loads are connected in parallel to the same bus in an electrical network. This study has been successful in terms of achieving the objectives, expanding existing knowledge and providing a more comprehensive and accurate perspective on harmonic cancellations in non-linear loads. It is certain that the results obtained will be of valuable to the academic and professional community, as they are expected to inspire new research and development in this exciting field. The validity and accuracy of the results obtained in this study can be confidently asserted, because comparisons have been made with the results presented in previous scientific papers. This comparison confirms the the consistency and accuracy of the results obtained in this TFG, providing a solid basis to support the conclusions obtained.

The dominance of power electronics in modern power systems makes it difficult to study stability with sufficient accuracy given the available information, so it is necessary to enhance current frequency-based stability methods. The positive-mode damping (PMD) criterion is a recently powerful proposed frequency domain method to study the stability of multi-infeed VSCs grid-connected networks in the nodal admittance matrix form. The integration of black-box models and the introduction of participation factors have been identified as key lines of this work for stability studies completeness. For this purpose, a case study is built in Matlab/Simulink to address the oscillatory phenomena of modern power systems modelled in the nodal admittance matrix form with the integration of black-box models. Furthermore, this study successfully tests the performance of the participation factors applied to the PMD, which have proven to be as useful as the ones of the state-space representation in a 7-bus network example., This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under the Marie Sklodowska-Curie grant agreement no. 765585. This document reflects only the author’s views; the European Commission is not responsible for any use that may be made of the information it contains.This work has also been partially funded by the National Priorities Research Programn under Grant 11S-1125-170027 from the Qatar National Research Fund (a member of Qatar Foundation); FEDER/Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades - Agencia Estatal de Investigación, SpainProject RTI2018-095429-B-I00; and by the ICREA Academia program ., Peer Reviewed, Postprint (published version)

Es realitzarà l'estudi de la implantació d'un sistema de protecció integral contra les descàrregues electroatmosferiques sobre una planta fotovoltaica ja construïda i que manca d'aquest sistema de protecció., Se realizará el estudio de la implantación de un sistema de protección integral contra las descargas electroatmosféricas sobre una planta fotovoltaica ya construida y que carece de dicho sistema de protección.

Line-to-line short circuits are the transient disturbances that cause the highest currents as well as the largest voltage imbalances in inverter-based microgrids. This paper presents a control scheme for grid-forming inverters in islanded microgrids that limits the current to a safe value during these types of short circuits while providing a lower voltage imbalance compared to state-of-the-art current limiting techniques. This control scheme is based on reducing both the amplitude of the reference voltage with the maximum amplitude of the reference current and the instantaneous reference voltage with only the inductive component of the virtual impedance. The combination of these two control actions provides low voltage imbalance, as the theoretical and experimental studies reveal. This voltage imbalance improvement is the main contribution of this paper and is maintained when the microgrid supplies linear and non-linear loads. In the theoretical study, the paper includes control design guidelines to satisfy static and dynamic specifications. The theoretical predictions are validated by means of experimental results measured in a laboratory microgrid. A practical performance comparison of current limiting techniques based on experimental tests is also reported., This publication is part of the project PID2021-122835OB-C21, financed by MCIN/AEI/10.13039/501000011033 and FEDER “Una manera de hacer Europa”., Postprint (published version)

Humanity faces important challenges concerning the optimal use, security, and availability of energy systems, particularly electrical power systems and transmission lines. In this context, data-driven predictive maintenance plans make it possible to increase the safety, stability, reliability, and availability of electrical power systems. In contrast, strategies such as dynamic line rating (DLR) make it possible to optimize the use of power lines. However, these approaches require developing monitoring plans based on acquiring electrical data in real-time using different types of wireless sensors placed in strategic locations. Due to the specific conditions of the transmission lines, e.g., high electric and magnetic fields, this a challenging problem, aggravated by the harsh outdoor environments where power lines are built. Such sensors must also incorporate an energy harvesting (EH) unit that supplies the necessary electronics. Therefore, the EH unit plays a key role, so when designing such electronic systems, care must be taken to select the most suitable EH technology, which is currently evolving rapidly. This work reviews and analyzes the state-of-the-art technology for EH focused on transmission lines, as it is an area with enormous potential for expansion. In addition to recent advances, it also discusses the research needs and challenges that need to be addressed. Despite the importance of this topic, there is still much to investigate, as this area is still in its infancy. Although EH systems for transmission lines are reviewed, many other applications could potentially benefit from introducing wireless sensors with EH capabilities, such as power transformers, distribution switches, or low- and medium-voltage power lines, among others., This research was funded by Ministerio de Ciencia e Innovación de España, grant number PID2020-114240RB-I00 and by the Generalitat de Catalunya, grant number 2017 SGR 967., Peer Reviewed, Postprint (author's final draft)

Projectant parcs solars s’aconsegueix augmentar la producció d’energia elèctrica d’origen sostenible, ajudant així a la mitigació de les emissions de diòxid de carboni produïdes per l’excessiu ús de combustibles fòssils per a la producció d’energia. L’objectiu del present estudi resideix en la comprovació de la viabilitat tècnica i econòmica d’un parc equipat amb seguidors solars connectats a xarxa amb una potència d’1,2 MW. Ubicat en la comarca catalana de l’Alta Ribagorça, concretament al poble de Corroncui. El disseny del parc solar es realitza seguint l’establert per l’Institut per la Diversificació i Estalvi de l’Energia (IDAE) en el plec de condicions tècniques per a instal·lacions fotovoltaiques connectades a xarxa. Primerament, s’han distribuït els seguidors solars en quatre sembrats, optimitzant la superfície útil disponible. Aquests s’han sotmès a un estudi de càrregues mitjançant el mètode dels elements finits per a posteriorment dur a terme una combinació d’accions i determinar la càrrega més desfavorable a la que podrà estar exposat. Determinada la càrrega més desfavorable a la que podrà estar exposat, s’ha predissenyat una cimentació per tal que sigui capaç de suportar les sol·licitacions a les quals podrà estar sotmesa l’estructura, tot seguint la Instrucció del Formigó Armat (EHE-08) i el Codi Tècnic de l’Edificació (CTE). Paral·lelament, s’ha dissenyat la instal·lació de distribució d’energia fins al punt d’interconnexió amb la xarxa elèctrica, seguint les prescripcions del Reglament Electrotècnic de Baixa Tensió (REBT) i el Reglament d’Alta Tensió (RAT). Mitjançant programaris de simulació fotovoltaica, bases de dades d’irradiació i seguint l’establert pel plec de condicions, s’ha dut a terme una estimació de la generació d’energia que serà capaç de generar la instal·lació. Finalment, s’ha redactat un pressupost aproximat del cost d’implementar la instal·lació fotovoltaica, així com un estudi de viabilitat econòmica que contempla diferents escenari, By locating solar parks, it is possible to increase the production of sustainable electric energy, thereby helping to mitigate carbon dioxide emissions produced by the excessive use of fossil fuels for energy production. The aim of this study is to ensure the technical and economic viability of a solar park equipped with networked solar trackers with a power of 1,2 MW. Located in the Catalan region of Alta Ribagorça, specifically in the village of Corroncui. The design of the solar park is done by following the instructions made by “Institut per la Diversificació i Estalvi de l’Energia (IDAE)” in the suite of technical conditions of networked photovoltaic installations. Firstly, solar trackers have been distributed in four seeds, optimizing the useful surface available. These have undergone a study of charges using the finite elements method to then carry out a combination of actions and determine the most unfavourable charge to which it may be exposed. Determined the most unfavourable charge to be exposed, a cementation has been predesigned to be able to withstand the requests to which the structure may be subjected, following “ Instrucció Formigó Armat (EHE-08)” and “Codi Tècnic de l’Edificació”. At the same time, the power distribution facility has been designed to the point of an interconnection with the electricity grid, following the requirements of “Reglament Electrotècnic de Baixa Tensió (REBT)” and “ Reglament d’Alta Tensió (RAT)”. With photovoltaic simulation software, irradiation databases and following the one set by the IDAE, an estimation of the power that will be able to generate the installation has been carried out. Finally, an approximate budget has been drawn up for the cost of implementing the photovoltaic installation, as well as, an economic feasibility study which envisages different scenarios depending on the sales price of the generated energy. In the most favourable case, the photovoltaic installation is estimated to be able to generate app

El present projecte tracta sobre l’estudi de la viabilitat d’un sistema de generació elèctrica a partir de fonts renovables per a la població de Rocafort de Vallbona, situada a la comarca de l’Urgell. El treball consisteix en conèixer el consum elèctric, els recursos solar i eòlic i la normativa estatal i local pel que fa referència al sector elèctric. Així mateix també tracta d’aprofundir en el funcionament de les instal·lacions fotovoltaiques i eòliques. Per poder realitzar aquest estudi, en primer lloc, es defineix la necessitat energètica total del poble, que és d’uns 196.700 kWh anuals. En segon lloc, es proposen sis escenaris diferents. En els tres primers, es defineix una instal·lació solar, una eòlica i una altra combinada (solar i eòlica) però cadascuna d’elles aïllades de la xarxa elèctrica, considerant únicament la venda d’excedents d’energia. Pels tres restants, es proposen els mateixos escenaris anteriors, però tenint en compte la xarxa elèctrica com a suport per a cobrir la totalitat de la demanda energètica. Seguidament, fent servir el software Homer, es defineixen els sis escenaris que s’executen a través de les simulacions que ofereix el propi programa. Els resultats obtinguts s’analitzen i es comparen tant energèticament com econòmicament, escollint la instal·lació més adient per a Rocafort de Vallbona. Per últim, es planteja la implementació real i l’anàlisi ambiental de la instal·lació escollida. A més a més, aquest estudi serveix també per valorar si actualment la societat està preparada per a ser energèticament autosuficient i per, a la vegada, prendre més consciència de la necessitat de la utilització de les energies renovables com a font alternativa en la generació d’energia elèctrica., El presente proyecto trata sobre el estudio de la viabilidad de un sistema de generación eléctrica a partir de fuentes renovables para la población de Rocafort de Vallbona, ubicada en la comarca del Urgell (Lérida). El trabajo consiste en conocer el consumo eléctrico, los recursos solar y eólico y la normativa estatal y local en materia del sector eléctrico. Asimismo trata también de profundizar en el funcionamiento de las instalaciones fotovoltaicas y eólicas. Para realizar este estudio, en primer lugar, se define la necesidad energética total del pueblo, que es de unos 196.700 kWh anuales. En segundo lugar, se proponen seis escenarios distintos. En los tres primeros, se define una instalación solar, una eólica y otra combinada (solar y eólica) pero cada una de ellas aisladas de la red eléctrica, considerando únicamente la venta de excedentes de energía. Para los tres restantes, se proponen los mismos escenarios anteriores, pero teniendo en cuenta la red eléctrica como soporte para cubrir la totalidad de la demanda energética. Seguidamente, utilizando el software Homer, se definen los seis escenarios que se ejecutan a través de las simulaciones que ofrece el propio programa. Los resultados obtenidos se analizan y comparan tanto energéticamente como económicamente, escogiendo la instalación más adecuada para Rocafort de Vallbona. Por último, se plantea la implementación real y el análisis ambiental de la instalación escogida. Además, este estudio sirve también para valorar si actualmente la sociedad está preparada para ser energéticamente autosuficiente y, a su vez, tomar más conciencia de la necesidad de la utilización de las energías renovables como fuente alternativa en la generación de energía eléctrica., The present project aims to study the feasibility of an electricity generating system using renewable sources for the population of Rocafort de Vallbona, located in the region of Urgell. The work consists of knowing the electricity consumption, the solar and wind resources and the state and local regulations on the electricity sector. It also seeks to deepen the operation of photovoltaic and wind installations. In order to carry out this study, first of all, the total energy need of the village is defined, which is about 196,700 kWh per year. Afterwards, six different scenarios are proposed. In the first three, a solar installation is defined, a wind installation and a combined one (solar and wind) but each of them isolated from the electricity network, considering only the sale of surplus energy. For the remaining three, the same scenarios as above are proposed, but taking into account the electricity grid as a support to cover the entire energy demand. Next, using the Homer software, the six scenarios that run through the simulations provided by the program itself are defined. The results obtained are analyzed and compared both energetically and economically, choosing the most suitable installation for Rocafort de Vallbona. Finally, the actual implementation and environmental analysis of the chosen facility is considered. In addition, this study also serves to assess whether society is currently prepared to be energy self-sufficient and, at the same time, to become more aware of the need to use renewable energy as an alternative source in the generation of electric energy., Objectius de Desenvolupament Sostenible::7 - Energia Assequible i No Contaminant, Objectius de Desenvolupament Sostenible::12 - Producció i Consum Responsables, Objectius de Desenvolupament Sostenible::13 - Acció per al Clima

El present projecte és una solució per electrificar una nova urbanització de naus comercials a Vilafranca del Penedès, amb tota la infraestructura elèctrica necessària per proporcionar subministrament elèctric a totes les noves finques. Per aquesta raó, es necessitarà la construcció de noves línies subterrànies de Mitja Tensió amb tensió de servei de 25 kV, les quals interconnectaran les instal·lacions existents amb les noves. S’instal·laran 4 Centres de Transformació prefabricats per transformar la tensió de 25 kV a 0,42 kV, repartits equitativament per la nova zona, amb el propòsit de poder distribuir en Baixa Tensió de la manera més eficaç possible. Les xarxes de Baixa Tensió tindran l’inici als quadres de Baixa Tensió dels Centres de Transformació i transcorreran fins a les Caixes de Distribució Urbana que hi haurà a les finques a electrificar. Es projectarà el dimensionament, disseny, els càlculs necessaris per a les noves xarxes, les noves instal·lacions, les seves proteccions i el telecontrol. Les instal·lacions sempre s’ubicaran a la via pública complint amb les normatives vigents, com ara són les més rellevants, els Reglaments Electrotècnics de Mitja i Baixa Tensió i les Normes Tècniques Particulars de l’empresa distribuïdora d’energia elèctrica, en aquest cas a Catalunya és E-distribución (l’antiga ENDESA)., El presente proyecto es una solución para electrificar una nueva urbanización de naves comerciales en Vilafranca del Penedès, con toda la infraestructura eléctrica necesaria para proporcionar suministro eléctrico a todas las nuevas fincas. Por esta razón, se necesitará la construcción de nuevas líneas subterráneas de Media Tensión con tensión de servicio de 25 kV, las cuales interconectarán las instalaciones existentes con las nuevas. Se instalarán 4 Centros de Transformación prefabricados para transformar la tensión de 25 kV a 0,42 kV, repartidos equitativamente por la nueva zona, con el propósito de poder distribuir en Baja Tensión de la manera más eficaz posible. Las redes de Baja Tensión tendrán el inicio en los cuadros de Baja Tensión de los Centros de Transformación y transcurrirán hasta las Cajas de Distribución Urbana que habrá en las fincas a electrificar. Se proyectará el dimensionado, diseño, los cálculos necesarios por las nuevas redes, las nuevas instalaciones, sus protecciones y el telecontrol. Las instalaciones siempre se ubicarán en la vía pública cumpliendo con las normativas vigentes, como por ejemplo las más relevantes son, los Reglamentos Electrotécnicos de Media y Baja Tensión y las Normas Técnicas Particulares de la empresa distribuidora de energía eléctrica, en este caso en Cataluña es E-distribución (la antigua ENDESA)., The present project is a solution to electrify a new land commercial development in Vilafranca del Penedès, with all the necessary electrical infrastructure to provide power supply to all the new properties. For this reason, it will be necessary the construction of new subway Medium Voltage networks with 25 kV service voltage, which will interconnect the existing installations with the new ones. Four prefabricated Transformer Substations will be installed to transform the 25 kV voltage to 0.42 kV, evenly distributed throughout the new area, to be able to carry out the Low Voltage distribution in the most efficient way possible. The Low Voltage networks will start at the low-voltage switchboard of the Transformer Substations and will run to the Urban Distribution Boxes that will be in the properties to be electrified. The dimensioning, design, the necessary calculations for the new networks, the new installations, their protections, and remote control will be projected. The installations will always be located on the public road in compliance with the current regulations, such as the most relevant ones, the Medium and Low Voltage Electrotechnical Regulations and the Particular Technical Standards of the electricity distribution company, in this case in Catalonia is E-distribución (the former ENDESA).

L’augment de la tecnologia ha permès en els últims anys una millora de la qualitat dels espectacles en viu, tal es així el seu creixement, que tots els processos que es feien de manera manual actualment estan automatitzats. El canvi a la tecnologia LED per la il·luminació o la aparició d’equips de producció espectacular que permeten tot tipus d’efectes, són ara indispensables per una bona posta en escena. Dites millores comporten un repte degut a que les tecnologies implicades requereixen d’un procés més rigorós degut a la seva complexitat, i a més s’afegeix el control de més dispositius al mateix temps. Aquesta situació comporta que els equips generin una sèrie de fenòmens que fins ara bé havien passat desapercebuts o es desconeixien. Davant d’aquesta problemàtica, el projecte planteja un estudi des del punt de vista elèctric de la qualitat de l’energia d’aquests equips en els espectacles en viu

Due to the increasing penetration of renewable energies in the electric system and the corresponding stability issues that it can cause in the electric grid, the dynamic analysis of large-scale photovoltaic power plants is becoming a necessity to ensure the correct response of the electric system. This master’s thesis presents an interaction and stability analysis of Large-scale photovoltaic plant (LS-PVPP) connected to the electrical grid. The study has been based on a linear model build in Matlab-Simulink. It has allowed to bring the limitations and capabilities of the power plant controller of the LS-PVPP to light. Also, the effect of having high penetration of power electronics in the dynamic response of the LS-PVPP has been analysed. Last but not least, the scope of validity of the Thevenin grid to model the electrical network has been defined

Actualment, la distribució de l’energia es considera un servei essencial en tots els indrets del món. La societat necessita electricitat per sobreviure en el seu dia a dia. El sector energètic, amb la intenció de renovar-se i adaptar-se a les canviants necessitats de la població, ha invertit molt temps en plantejar noves rutes i maneres de distribuir l’electricitat per tal de poder abastir el màxim de zones geogràfiques possibles. Un dels conceptes que més força ha agafat els darrers anys és la micro-xarxa (microgrid). La micro-xarxa consisteix en una xarxa elèctrica descentralitzada formada per diverses fonts d’energia que operen en paral·lel o de forma autònoma respecte a la xarxa principal amb l’objectiu d’aconseguir major seguretat i sostenibilitat en la distribució d’energia. Aquest treball consisteix en modelar i simular diferents models de micro-xarxes. En aquestes micro-xarxes s’acoblaran sistemes d’energia renovables amb sistemes d’emmagatzematge (bateries) i càrregues. Donat que les fonts d’energia i d’emmagatzematge operen amb corrent continu (CC) i, en canvi, la xarxa elèctrica distribueix energia en corrent altern (CA), es posarà especial atenció en definir un sistema de control que permeti convertir CC en CA. Aquest sistema de control consistirà en un convertidor VSC (Voltage Source Control). Més enllà d’estudiar diferents micro-xarxes per separat, en aquest projecte acadèmic també es procurarà interconnectar-les entre elles per veure com operen conjuntament. Per dur a terme aquesta connexió s’implementarà un convertidor VSC multiport. L’estudi d’aquest convertidor, així com el balanç de potències i corrents de les diferents microxarxes dissenyades es presentarà en el cos del treball.

© 2021 IEEE. Personal use of this material is permitted. Permission from IEEE must be obtained for all other uses, in any current or future media, including reprinting /republishing this material for advertising or promotional purposes, creating new collective works, for resale or redistribution to servers or lists, or reuse of any copyrighted component of this work in other works, The control flexibility of the power inverters that interface distributed generation can be exploited to incorporate power quality enhancement features in addition to the usual power management control. This article presents a novel control scheme that achieves voltage balance at any node of an ac microgrid regardless of the impedance value of the power network. The collaborative strategy is devoted to set a specific sharing of the balancing currents, thus avoiding the adverse effects of the unbalance compensation by a single inverter. The control scheme uses a complex form of a proportional resonant controller and a communication link. The article presents the stability and sensitivity analysis and the design guidelines for the control parameters. The performance of the control proposal has been tested successfully in a laboratory microgrid setup. Selected experimental results are presented., Peer Reviewed, Postprint (author's final draft)

This article proposes an algorithm to obtain an optimal local solution for the network planning process related to the optimal integration of different renewable energy sources (RES) and different BatteryEnergy Storage Systems (BESS) into a distribution network (DN). The algorithm provides strategicinformation related to investment and operation costs regarding the type of technology, location,and sizing. The mathematical formulation is based on an AC optimal power flow (OPF) to ensurethe network’s minimal stability conditions. Besides, through the use of linearization and a modifiedversion of a genetic algorithm (GA), the algorithm proposed breaks the 24 h wall, used until now inthe literature, and extend it to 8760 h, which represents a much more realistic scenario to define thestorage and power generation capacity of a DN in a planning context. The algorithm has been testedin a modified version of the IEEE 33-bus considering two cases of study: an off-grid case and grid-connected case, to measure the CapEx and OpEx variability, achieving to show that a grid-connectedsystem reduces the installed capacity of DG and BESS in 37.4% and the CapEx 22.8%, Peer Reviewed, Postprint (author's final draft)

La falta de suministros en la arquitectura rural en Mallorca es un hecho que sigue existiendo, por este motivo es importante llevar a cabo un estudio para mejorar las condiciones de las viviendas aisladas que carecen de conexión de las redes de suministros generales, como electricidad, agua potable o la recogida de aguas residuales. Para ello es destacable el planteamiento de la autosuficiencia como una utopía rural que podría resolverse a partir del estudio de la arquitectura en dos aspectos importantes: a nivel constructivo y a partir de los suministros. Centrándose en la rehabilitación, el desarrollo teórico del sistema autosuficiente de una vivienda puede aplicarse a las viviendas tradicionales en suelo rústico de Mallorca. Por esta razón, es necesario el estudio de la tipología de vivienda escogida y su sistema de climatización. La motivación principal para llevar a cabo este estudio se debe a la recuperación de las viviendas abandonadas que carecen de confort en el centro de la isla, exentas de las ciudades o pueblos. Para esta rehabilitación los objetivos de la investigación son la obtención de un confort mínimo a partir de la autosuficiencia, el acondicionamiento a partir de la construcción, la exposición de los sistemas de suministros aplicables a las viviendas aisladas y la demostración de la aplicación del estudio realizado. Para el desarrollo de la memoria, la metodología del trabajo se basa principalmente en la búsqueda de información a través de libros y páginas web especializadas en el tema, además de visitas a viviendas tradicionales y entrevistas con personas destacables implicadas en algunos de los contenidos del trabajo. Partiendo de la autosuficiencia, el progreso de la investigación se desenvuelve des del punto de vista constructivo y a través de los suministros para conseguir el acondicionamiento del edificio. Una vez entendida la parte teórica que conforma la parte autosuficiente, toma importancia la vivienda tradicional mallorquina como ámbit, Objectius de Desenvolupament Sostenible::9 - Indústria, Innovació i Infraestructura

This paper proposes a multi-objective hybrid energy management system that minimizes both the electricity expenses and the household greenhouse gas emissions released due to consumption, considering the entire life cycle of the generation assets used to provide energy. The global warming potential indicator is used to decide if it is more sustainable to purchase electricity from the grid or use the household’s flexible generation sources like photovoltaic panels and the energy storage system. Results prove that it is possible to reduce greenhouse gas emissions without incurring expensive electricity bill costs thanks to the hybrid-based home energy management system approach. This method gives the end-users a more influential role in the climate change solution, allowing them to give more or less importance to the economic or environmental component, according to their preferences., Peer Reviewed, Postprint (author's final draft)

Aquest projecte consisteix en el desenvolupament d’un model predictiu de la demanda d’energia elèctrica del campus EEBE, mitjançant eines d’intel·ligència artificial i emprant un històric de dades registrades pels mateixos comptadors d’energia elèctrica de l’escola. Com a punt de partida, es realitza una exposició del marc teòric que enquadra el treball, sent els temes principals el monitoratge del consum elèctric i els mitjans per realitzar-lo, l’anàlisi de dades per l’optimització de la gestió energètica, i la implementació d’eines d’intel·ligència artificial en la predicció de la demanda elèctrica. Posteriorment, es passa a l’anàlisi del cas concret, la demanda elèctrica del campus EEBE, pel qual es fa una primera introducció a les dades amb les quals es treballarà, informant del tractament previ necessari i les primeres conclusions que se n’extreuen en referència al seu comportament. I a continuació, s’exposa la metodologia emprada per poder obtenir els models que permetin assolir l’objectiu cercat. Aquests models d’intel·ligència artificial s’obtenen mitjançant les llibreries de SciKit Learn, corresponents al llenguatge Python, i es treballa en l’entorn conegut com Jupyter Notebook. Per finalitzar el projecte, es presenten les conclusions extretes i els models que permeten obtenir una millor aproximació a la variable incògnita, la demanda d’energia elèctrica., Este proyecto consiste en el desarrollo de un modelo de predicción de la demanda de energia eléctrica del campus EEBE, mediante herramientas de inteligencia artificial y un histórico de los datos registrados por los contadores de consumo eléctrico del centro. Inicialmente, se realiza una exposición del marco teórico que enmarca el trabajo, siendo los temas principales la monitorización del consumo eléctrico y los medios para su realización, el análisis de datos para la optimización de la gestión energética, y la implementación de la inteligencia artificial en la predicción de la demanda eléctrica. Tras esto, se pasa al análisis del caso particular, la demanda eléctrica del campus EEBE, para el que se realiza una primera introducción a los datos sobre los que se trabajara, informando del tratamiento previo necesario y las primeras conclusiones que se extraen respecto a su comportamiento. A continuación, se expone la metodologia usada para obtener los modelos que permiten alcanzar el objetivo principal. Los algoritmos de inteligencia artificial se obtienen de las librerias de SciKit Learn, correspondientes al lenguaje Python, y se trabaja en el entorno conocido como Jupyter Notebook. Para finalizar el proyecto, se presentan las conclusiones obtenidas y los modelos que permiten conseguir una mejor aproximación a la variable incógnita, la demanda de energia eléctrica., This projects consists on the development of a model capable of predicting the electricity demand of the EEBE campus, using artificial intelligence tools and a history of the data recorded by the meters of the center. Initially, an exposition of the theoretical framework that frames the work is made, being its main topics the monitoring of electricity consumption and the means for its realization, the data analysis for the optimitzation of the energy management, and the implementation of artificial intelligence in predicting electricity demand. After this, we proceed to the analysis of the particular case, the electrical demand of the EEBE campus, for which a first introduction to the available data is made, informing about its previous treatment and the first conclusions drawn regarding its behaviour. Next, the methodology used to obtain the main objective is exposed. The artificial intelligence algorithms are obtained from the SciKit Learn libraries, which belong to Python, and the work is developed in the environment known as Jupyter Notebook. To finalize the project, the conclusions obtained and the models that allow a better approximation to the unknown variable, the electrical energy demand, are presented.