Diseño, implementación y análisis de un sistema solar fotovoltaico híbrido conectado a red eléctrica, para mejorar los indicadores de calidad del servicio eléctrico en reservorio Coishco

Abstract

Frente al contexto actual de búsqueda de sostenibilidad y eficiencia energética, la presente investigación aborda los desafíos que enfrenta un reservorio de agua en Coishco, Áncash, que opera bajo un suministro eléctrico con interrupciones frecuentes. Esta situación afecta la operación de la empresa siderúrgica asociada. Para enfrentar esta problemática, se llevó a cabo el diseño e implementación de un sistema solar fotovoltaico híbrido conectado a la red eléctrica, con el objetivo de mejorar los indicadores de calidad del servicio eléctrico en el reservorio. La investigación se centró en la determinación de la ubicación para la instalación, la selección de equipos adecuados y el diseño del sistema, evaluando su impacto en la calidad del suministro eléctrico. La implementación de este sistema solar fotovoltaico híbrido, contribuyó significativamente a la mejora de la calidad del servicio, disminuyendo el número total de interrupciones y la duración total ponderada de interrupciones, cabe mencionar que, ante variaciones de tensión menores a 190 V, el sistema activa de forma preventiva la desconexión de los contactores del Backup Box y del inversor. En estas condiciones, el inversor deja de alimentar las cargas, las cuales pasan a ser abastecidas directamente por la red eléctrica. Este comportamiento, diseñado para preservar la integridad del sistema y evitar la interrupción del suministro, contribuye a una operación más segura y sostenible, evidenciando mejoras parciales en los indicadores de calidad del servicio eléctrico.

In the current context of pursuing sustainability and energy efficiency, this research addresses the challenges faced by a water reservoir in Coishco, Áncash, which operates under an electrical supply with frequent interruptions. This situation impacts the operations of the associated steel company. To tackle this issue, the design and implementation of a hybrid photovoltaic solar system connected to the electrical grid were carried out, with the goal of improving the quality indicators of the electrical service at the reservoir. The research focused on identifying the location for installation, selecting appropriate equipment, and designing the system, while evaluating its impact on the quality of the electrical supply. The implementation of this hybrid photovoltaic solar system significantly contributed to improving service quality, reducing the total number of interruptions and the total weighted duration of interruptions. It is worth noting that, in the event of voltage fluctuations below 190 V, the system preemptively disconnects the contactors of the Backup Box and the inverter. Under these conditions, the inverter stops supplying the loads, which are then supplied directly by the electrical grid. This behavior, designed to preserve system integrity and avoid interruptions in supply, contributes to a safer and more sustainable operation, demonstrating partial improvements in the indicators of electrical service quality.