Laboratorio flexible para probar dispositivos eléctricos y emular microrredes

• Saavedra Montes, Andrés Julián ^[1] ; Hernández Lenis, Christian ^[1] ; Ramos Paja, Carlos Andrés ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional de Colombia

     Universidad Nacional de Colombia

     Colombia

     
• Localización: Revista Colombiana de Tecnologías de Avanzada, ISSN-e 2500-8625, ISSN 1692-7257, Vol. 1, Nº. 45, 2025 (Ejemplar dedicado a: January - June), págs. 216-224
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Flexible laboratory for testing electrical devices and emulating microgrids
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• Resumen
  • español

    El análisis del comportamiento eléctrico de microrredes que incluyan fuentes renovables, dispositivos de almacenamiento, cargas no lineales y componentes tradicionales, es de suma importancia para investigar y formar nuevos profesionales en sistemas de energía. Este artículo presenta el diseño e implementación de un laboratorio flexible para probar dispositivos eléctricos modernos y emular microrredes reales. El diseño del laboratorio comienza con el diseño de varios dispositivos, seguido de la estructuración e implementación de un bus para conectar los dispositivos. La integración incluye interruptores, contactores, barras de cobre, conexión a tierra, PLC y conectores de seguridad. El laboratorio flexible se valida experimentalmente probando un convertidor monofásico, cargando y descargando tres baterías VRLA, replicando un perfil de descarga y emulando una microrred real instalada en Isla Fuerte, Colombia. Los resultados se utilizan para evaluar la operación de los dispositivos y para analizar el comportamiento de una microrred real, demostrando la utilidad del laboratorio en contextos de educación e investigación.

  • English

    The analysis of the electrical behavior of microgrids including renewable sources, storage devices, nonlinear loads, and traditional components, has a high importance for researching and educating new professionals in energy systems. This paper presents the design and implementation of a flexible laboratory for testing modern electrical devices and emulating real microgrids. The laboratory design begins with the selection of several devices, followed by the structuring and implementation of a bus to connect the devices. The bus includes circuit breakers, contactors, copper bars, a ground connection, PLCs, and safety terminals. The flexible laboratory is experimentally validated by testing a single-phase converter, charging, and discharging three VRLA batteries, replicating a discharge profile and emulating a real microgrid installed on Isla Fuerte, Colombia. The results are used to evaluate the operation of the devices and to analyze the behavior of a real microgrid, demonstrating the usefulness of the laboratory in education and research contexts.