Desarrollo e implementación de un deslastre de carga inteligente (ILS) en un sistema eléctrico de potencia de media tensión con generación distribuida

Abstract

Este trabajo de investigación tuvo como objetivo desarrollar e implementar un sistema de deslastre de carga inteligente (ILS) utilizando el software ETAP, a través de simulaciones en equipos que replican un sistema eléctrico de potencia (SEP) con generación distribuida (GD), empleando los módulos del laboratorio de Smart Grid de la Universidad de Ingeniería y Tecnología (UTEC). Se diseñó un SEP con GD que combina generación eólica, hidráulica y cargas resistivas en una red de distribución de media tensión. Además, se realizó un monitoreo en tiempo real mediante ETAP Real Time para verificar el comportamiento de la demanda en cada punto del sistema eléctrico. Para ejecutar el deslastre de carga inteligente, se integraron los equipos de campo del laboratorio y el modelo de red en tiempo real de ETAP, utilizando protocolos de comunicación como Modbus y el servidor OPC. Paralelamente, se realizó un análisis desde una perspectiva tanto energética como económica, asegurando el cumplimiento de las normativas peruanas para sistemas eléctricos de potencia y las condiciones establecidas en contratos de clientes libres. Los resultados demostraron que el módulo ILS es una herramienta viable para su integración en el sistema de control y monitoreo de redes industriales, mejorando la eficiencia operativa y la gestión energética, optimizando el uso de recursos en situaciones críticas.

This research aimed to develop and implement an intelligent load shedding (ILS) system using ETAP software through simulations on equipment that replicates a power system (SEP) with distributed generation (GD), utilizing the Smart Grid laboratory modules of the University of Engineering and Technology (UTEC). A SEP with GD was designed, combining wind, hydraulic generation, and resistive loads in a medium-voltage distribution network. Real-time monitoring was conducted via ETAP Real Time to verify demand behavior at each point of the electrical system. To execute the intelligent load shedding, the field equipment from the laboratory was integrated with the real-time ETAP network model, using communication protocols such as Modbus and OPC server. Simultaneously, an analysis was conducted from both an energy and economic perspective, ensuring compliance with Peruvian regulations for power systems and the conditions established in free customer contracts. The results demonstrated that the ILS module is a viable tool for integration into the control and monitoring system of industrial networks, improving operational efficiency and energy management, and optimizing resource use in critical situations.