Abstract: This paper presents a methodology, based on frequency response models, to estimate the minimum or maximum value -nadir- that the frequency reaches when a generation - load unbalance occurs in the power system. To this end, the 1st order reduced equivalent model of the generator’s power-frequency control system is determined using the "Parameter Estimator" of Matlab/Simulink. Then, a set of equations coming from the reduced equivalent model is established to estimate the value of the maximum transient frequency deviation and its occurrence time. To illustrate the application of the proposed methodology, the IEEE New England test system has been chosen. Once this is done, the proposed methodology is applied to the Ecuadorian Interconnected Power System. The results of time domain simulations using the PowerFactory software are presented and compared with the results calculated using the developed reduced and analytical models. It is concluded that the proposed methodology estimates with high accuracy the maximum transient frequency deviation and its time of occurrence.

Resumen: En el presente trabajo se presenta una metodología, basada en modelos de repuesta de la frecuencia, para estimar el valor mínimo o máximo -nadir- que alcanza la frecuencia cuando en el sistema eléctrico de potencia se presenta un desbalance generación - carga. Con este fin, se determina el modelo reducido de 1er orden del sistema de control potencia - frecuencia del generador usando el “Estimador de Parámetros” de Matlab/Simulink. Luego, se establecen ecuaciones que provienen del modelo equivalente reducido para estimar el valor de la máxima desviación transitoria de la frecuencia y su tiempo de ocurrencia. Para ilustrar la aplicación de la metodología presentada se ha elegido el sistema de prueba IEEE New England de 39 barras y 10 generadores. Hecho esto, la metodología propuesta se aplica al Sistema Nacional Interconectado ecuatoriano. Se presentan resultados de simulaciones en el dominio del tiempo usando el programa PowerFactory, mismos que son comparados con los resultados calculados mediante el modelo equivalente reducido y el modelo analítico. Se concluye que la metodología propuesta estima con alta precisión la máxima desviación transitoria de la frecuencia y su tiempo de ocurrencia.

ABSTRACT The permanent magnet wind turbine is the fundamental element inside small wind turbines with power ratings of less than 3MW. The operation of the internal components of wind turbines is little known by electrical engineers. This work aims to show the dynamic behavior of Permanent Magnet Synchronous Generators types with 3-stage converters. The equations that describe the dynamic behavior of each of the stages that make up the wind turbine are presented, starting with the 3-blade wind turbine, which is one of the most efficient at present, and ending with the passive filter necessary for its synchronization with the power system. Using the obtained dynamic equations, simulations of each stage are made separately and the operation of each of the parts and of the whole are demonstrated.

RESUMEN El aerogenerador de imán permanente es el elemento fundamental en el interior de las turbinas eólicas de pequeñas potencias, menores 3MW. El funcionamiento de los componentes internos de los aerogeneradores no es de usual manejo por los ingenieros eléctricos. Este trabajo tiene como objetivo mostrar el comportamiento dinámico de los aerogeneradores con generadores sincrónicos de imán permanente y convertidores de 3 etapas. Se presentan las ecuaciones que describen el comportamiento dinámico de cada una de las etapas que conforman el aerogenerador, comenzando por la turbina eólica de 3 paletas, que es una de las más eficientes en la actualidad, y terminando en el filtro pasivo necesario para su sincronización con el sistema de potencia. Utilizando las ecuaciones dinámicas obtenidas se hacen simulaciones de cada etapa por separado y se demuestran el funcionamiento de cada una de las partes y del conjunto.

Resumen: La demanda eléctrica es dinámica en el tiempo aspecto por el cual su abastecimiento debe ser una tarea primordial, razón por la cual el despacho económico (DE) busca determinar la cantidad de energía a ser entregada por todos los generadores de la manera más rentable y que a su vez cumplen una variedad de restricciones físicas y operativas en un sistema de área única. Sin embargo y por generalidad, los generadores se segregan en una serie de áreas de generación interconectadas por líneas de enlace. El despacho económico multi-área (DEM) es una escalada del despacho económico de una sola área. En este sentido, el presente trabajo desarrolla un modelo de optimización que será resuelto mediante GAMS y determina, través de DEM, el nivel de generación y el intercambio de energía entre áreas para minimizar el costo en todas las regiones al mismo tiempo cumpliendo con las restricciones de equilibrio de energía, restricciones de reserva, restricciones de rampas de subida y bajada de potencia de cada generador y restricciones de capacidad del enlace entre las distintas áreas.

Abstract: Electricity demand is dynamic in time, aspect for which its supply should be a primary task, which is why the economic dispatch (DE) seeks to determine the amount of energy to be delivered by all generators in the most profitable way and which in turn, they meet a variety of physical and operational constraints in a single area system. However, in general, generators are segregated into a series of generation areas interconnected by link lines. Multi-area economic dispatch (DEM) is an escalation of single-area economic dispatch. In this sense, the present work develops an optimization model that will be solved through GAMS and determines, through DEM, the level of generation and energy exchange between areas to minimize the cost in all regions while complying with the restriction’s energy balance, reserve restrictions, power ramp up and down ramp restrictions for each generator, and link capacity restrictions between the different areas.

Abstract: Recently, direct power control (DPC) based proportional-integral (PI) controllers have become dominant for doubly fed induction generators (DFIGs) due to its simplicity and good dynamic response. But this strategy gives a high total harmonic distortion (THD) of the voltage and a large power ripple. In this paper, a new DPC method (called as NDPC-4L-NSVPWM) is proposed based on a four-level neural space vector pulse width modulation (4L-NSVPWM) and neural PI controllers for direct active and reactive powers command (DRAPC) of a DFIG integrated in a dual-rotor wind turbine (DRWT). This control scheme is based on direct reactive and active powers estimation. Theoretical principles of this strategy are presented along with simulation results. The advantages and robustness of NDPC-4L-NSVPWM control over other DPC with PI controllers (DPC-PI) are presented. The main advantages of NDPC-4L-NSVPWM strategy are relative to its good dynamic response, simplicity of the algorithm and operation at a constant switching frequency. Analysis of NDPC-4L-NSVPWM strategy based DFIG-DRWT has been done in MATLAB/Simulink software. Simulation results validate the performance of the NDPC-4L-NSVPWM strategy by evaluating the THD of current and the reduction of the ripples for the active/reactive power of DFIG-DRWTs.

There is a global need for clean and renewable energy sources. This study investigated thermoelectric generators (TEGs) as a possible method for harvesting solar power. The TEG prototype tested here consisted of two equally sized pieces of roof sheeting, with one side exposed to a light source and the other side shaded. Experiments were carried out with the necessary testing components to investigate the effects that two variables have on the amount of power generated: first, the colour of metal inverted box rib (IBR) sheeting and, second, the ideal electrical arrangement for scalability of Peltier tiles for maximum power output. Black-coated sheets generated maximum power (Pmax) output of the TEGs. The TEGs in series configuration generated the highest Pmax when located closest to the light source. The conclusion from the experiment is that TEGs are a potential method of harvesting solar energy on IBR sheeting, specifically in a vertical position. However, applications of different orientations and geographical locations require further investigation, including into the use of TEGs on IBR sheeting for harvesting solar energy on a larger scale.

Abstract This paper presents an equipment for monitoring synchronous generators condition through characteristics of the time derivative of the external magnetic field. The developed monitoring methodology allows the identification of established or incipient faults, by detecting changes in the magnetic signature of the synchronous generator. In this methodology, the measurement of signals outside the machine gives this equipment a non-invasive characteristic, allowing its monitoring without interfering or disturbing its operation. The developed system includes the specification of magnetic field sensors, signal measurement and processing equipment, as well as software for analysis and monitoring. The validation of the methodology used in this system was carried out through the analysis of experimental data, presenting efficient results in the detection of electrical and mechanical faults in synchronous generators of an experimental test bench and a hydroelectric power plant. As a result, the commercial specification of this equipment was obtained and two units were implemented in a hydroelectric power plant to monitor 305 MVA synchronous generators.

Resumen En este trabajo se presenta un método eficiente para integrar los costos operativos de la capacidad de la generación eólica, que incluya la red eléctrica linealizada, obteniendo una curva hipotética horaria capaz de representar el comportamiento de los generadores eólicos para su integración al modelo de planificación de expansión de la capacidad de generación. Finalmente, se integrará el modelo de la red eléctrica y la curva hipotética horaria al modelo de planificación de la expansión de la capacidad de generación y se estudiará su impacto técnico económico de considerar diversos agrupamientos para el modelado del aerogenerador. La metodología implementada mostró resultados eficientes al incorporar curvas hipotéticas horarias de la velocidad del viento al modelo de expansión de la capacidad de la generación, sin la necesidad de considerar la distribución de probabilidad de la velocidad del viento, logrando reducir los tiempos de simulación en un 99 % respecto a considerar todo el periodo de operación anual, esto permite ahorrar recursos computacionales y analizar el comportamiento de la generación eólica y su implicación económica en un sistema eléctrico.

Abstract In this work, an efficient method to integrate the operating costs of the wind generation capacity, which includes the linearized electrical network is presented, the methodology consist in obtain a hypothetical hourly curve capable of representing the behavior of wind generators for their integration into the planning model of expansion of generation capacity. The implemented methodology showed efficient results by incorporating hypothetical hourly wind speed curves to the generation capacity expansion model, without the need to consider the probability distribution of wind speed, obtaining reduction in simulation times around 99 % with respect all overall expected year time, saving computational resources, and analyzing the behavior of wind generation and its economic implication in an electrical system. Finally, the model of the electrical network and the hypothetical hourly curve will be integrated into the planning model for the expansion of generation capacity and its technical-economic impact of considering various groupings for the modeling of the wind turbine is presented.

Resumen: La presente investigación trata la simulación de los sistemas de apantallamiento y puesta a tierra en una central de generación distribuida, debido a que en la misma se han suscitado fallas ocasionando daños en los equipos de protección, a su vez se ha considerado una futura expansión. Para lo cual se realizó mediciones de resistividad del suelo y resistencia de puesta a tierra a través el Std. IEEE 81, obteniéndose valores de hasta 40,4 Ω-m y 986 Ω respectivamente a lo largo del terreno y en los puntos comunes de tierra. Posteriormente se modeló los sistemas en ETAP; en condiciones actuales con el valor de resistividad del suelo de 23,57 Ωm, determinándose una resistencia de 0,588 Ω, y un voltaje de toque de 854,4 V, el cual excede los valores tolerables de la normativa, así también acorde al modelamiento de las esferas rodantes para el sistema de apantallamiento actual conformado por un pararrayo tipo dipolo; se determinó que 3 de los generadores se encuentran fuera de la zona de protección y al efectuarse una expansión este conjunto de protecciones no prestarían las garantías necesarias para el buen funcionamiento de la central. Para lo cual se plantearon mejoras al sistema; las cuales se comprobaron por intermedio de simulaciones; obteniéndose valores de puesta a tierra de 0,414 Ω y voltaje de toque de 589 V los cuales están dentro de los límites permisibles, además de diseñarse la expansión.

Abstract: Current research deals with simulation of the shielding and grounding systems in a distributed power station, because of failures have occurred in it, causing damage to protection equipment, even, it has considered a future expansion. Therefore, soil resistivity and grounding resistance measurements were made using Std. IEEE 81, obtaining values up to 40.4 Ω-m and 986 Ω respectively along land and common ground points. Later, systems were modeled in ETAP; under current conditions ground resistivity value of 23.57 Ωm, determining a resistance of 0.588 Ω, and a touch voltage of 854.4 V, which exceeds tolerable values of regulations, as well as in accordance to modeling of rolling spheres for current shielding system made up of a dipole type lightning rod; It was determined that 3 generators are outside the protection zone and at doing expansion, this set of protections would not provide the necessary guarantees for proper functioning of plant. Improvements to the system were proposed; they were verified by simulation; obtaining grounding values of 0.414 Ω and touch voltage of 589 V which are within permissible limits, in addition to designing expansion.

ABSTRACT This work addresses the multi-objective reconfiguration of distribution networks with the presence of distributed generation. We work with two objective functions in the problem statement: active power losses and grid voltage index. While in the solution of the model, an elitist evolutionary algorithm of non-dominated ordering (NSGA-II) is used, which is implemented with the help of MATLAB, determining a set of feasible solutions. The proposed methodology is implemented in reconfiguring the test circuit, 33 nodes, 37 branches, and 4 distributed generators of the IEEE. Two case studies are analyzed, one without the presence of distributed generation and the other in the presence of four distributed generators; it is possible to reduce the power losses of the analyzed network and improve the voltage profile. The results are compared with other investigations and methods that have used the same test circuit, evidencing its relevance.

RESUMEN Este trabajo aborda la reconfiguración multiobjetivo de las redes de distribución con presencia de generación distribuida. En el planteamiento del problema se trabaja con dos funciones objetivos; las pérdidas de potencia activa y el índice de tensión de la red. Mientras que en la solución del modelo se emplea un algoritmo evolutivo elitista de ordenamiento no dominado (NSGA-II), el que se implementa con ayuda del MATLAB, determinando un conjunto de soluciones factibles. La metodología propuesta es implementada en la reconfiguración del circuito de prueba, 33 nodos, 37 ramas y 4 generadores distribuidos, de la IEEE. Se analizan dos casos de estudios, uno sin presencia de generación distribuida y el otro en presencia de cuatro generadores distribuidos; se logra reducir las pérdidas de potencia de la red analizada y mejorar el perfil de tensión. Los resultados son comparados con otras investigaciones y métodos que han empleado el mismo circuito de prueba evidenciando su pertinencia.

Abstract This study focuses on the optimal planning of secondary power distribution systems considering distributed renewable generators (DG) and energy storage systems (ESS) to minimize expansion costs. The methodology solves a mixed integer non-linear mathematical model that describes the planning problem, including the operating and technical aspects of the secondary power distribution system. Such methodology uses an iterated local search algorithm and a two-stage load flow decomposition method to solve said problem. The two-stage load flow decomposition method finds the optimal operation of the storage devices and the low-voltage distribution system for each solution proposed by the iterated local search algorithm; thus, optimal energy management is achieved for the best solution. The proposed methodology was tested on a real medium-sized secondary power distribution system to establish its effectiveness. The results obtained show a reduction of 51.97 % in the total energy purchase cost of the system and a decrease of 3.02 % in the installation costs of the secondary circuits and distribution transformers when DG and ESS are considered. In conclusion, the results show that the integration of these distributed energy resources into the distribution system planning problem increases the profits of distribution companies from energy purchase and sale and reduces their fixed costs.

Resumen Esta investigación se centró en la planificación óptima de los sistemas de distribución secundaria teniendo en cuenta los generadores renovables distribuidos (DG) y los sistemas de almacenamiento de energía (ESS) para minimizar los costos de expansión del proyecto. La metodología resuelve un modelo matemático no lineal entero mixto que describe el problema de planificación, incluyendo los aspectos operativos y técnicos del sistema de distribución secundario. Esta metodología utiliza un algoritmo de búsqueda local iterada y un flujo de carga de descomposición en dos etapas para resolver el problema. El flujo de carga de descomposición en dos etapas encuentra el funcionamiento óptimo de los dispositivos de almacenamiento y del sistema de distribución de baja tensión para cada solución propuesta por el algoritmo de búsqueda local iterada; así, se consigue una gestión óptima de la energía para la mejor solución. La metodología propuesta se probó en un sistema de distribución de dimensiones reales para verificar su efectividad. Los resultados obtenidos mostraron una reducción del 51.97 % en el coste total de compra de energía del sistema, y una disminución del 3.02 % en los de instalación de los circuitos secundarios y transformadores de distribución cuando se consideran los DG y los ESS. En conclusión, los resultados evidencian que la integración de estos recursos energéticos distribuidos en el problema de planificación de los sistemas de distribución aumenta los beneficios de las empresas de distribución por la compra y venta de energía, además de reducir sus costos fijos.

Resumen Contexto: La crisis energética es una problemática global. En Colombia se están realizando investigaciones para el aprovechamiento eficiente de energías renovables. Por ejemplo, en el caso de generadores eólicos bio-inspirados, se requiere un sistema de monitoreo para observar variables de salida (voltaje y frecuencia). Método: Se utilizan tecnologías LoRaWAN para el despliegue del enlace inalámbrico, ya que los generadores están separados de la estación base. Además, la zona de cobertura del Gateway se construye en el software HTZ Communications para futuras mejoras en la red inteligente. Resultados: El sistema implementado permite realizar un monitoreo constante por periodos de tiempo prolongados y almacena su información en bases de datos online de código abierto, lo cual permite visualizar el estado de la red de forma remota, con un total de 3 muestras por minuto y un alcance de hasta 3,47 km. Conclusiones: El sistema de adquisición de datos puede ser implementado para monitoreo remoto. Adicionalmente, dado que es un sistema de baja potencia, puede utilizarse en zonas no interconectadas, así como para almacenar datos hasta por 6 meses. Sin embargo, para la caracterización de un modelo de generadores eólicos, es aconsejable modificar el sistema para que el tiempo de muestreo sea menor.

Abstract Context: The energy crisis is a global problem. In Colombia, research aimed at the efficient use of renewable energies is being conducted. For example, in the case of bio-inspired wind generators, a monitoring system is required to observe the output variables (voltage and frequency). Method: LoRaWAN technologies are used to deploy the wireless link since the generators are separated from the base station. In addition, the Gateway coverage area is simulated with HTZ Communications software for future smart grid improvements. Results: The implemented system allows constant monitoring over a long period of time and stores its information in online, open-source databases, which allows remotely visualizing the status of the network, with a total of 3 samples per minute and a range of up to 3,47 km. Conclusions: The data acquisition system can be implemented for remote monitoring. Moreover, since it is a low power system, it can be utilized in non-interconnected areas, as well as for storing data for up to 6 months. However, for the characterization of a model of wind generators, it is advisable to modify the system so that the sampling time is lower.

Resumen La confiabilidad y disponibilidad de los hidrogeneradores depende en gran medida de la condición del aislamiento del devanado de estator, que está expuesto a una combinación de esfuerzos térmicos, eléctricos, ambientales y mecánicos. Una interrupción no programada de una máquina en funcionamiento podría poner en riesgo la estabilidad del sistema eléctrico, así como provocar pérdidas económicas, por lo que es necesario contar con técnicas de monitoreo de condición, como es la medición de descargas parciales en-línea. Una descarga parcial se define como una descarga eléctrica localizada, que solo une parcialmente el aislamiento entre los conductores, acompañada de movimiento de cargas, emisión acústica, radiación y reacción química, entre otros efectos. La medición de descargas parciales en-línea es una de las técnicas más utilizadas para seguir la evolución de grandes hidrogeneradores. En este artículo se propone una metodología novedosa para detectar los mecanismos de falla de descargas parciales: i) en ranura; y ii) por el establecimiento de chispas por vibración, mostrando ejemplos utilizando una máquina en servicio. La metodología se basa en la medición de descargas parciales en-línea para distintos niveles de potencia activa. Lo anterior permite encontrar dependencias térmicas y mecánicas, que logren localizar y caracterizar el mecanismo de falla. Posteriormente, se establecen una serie de posibles causas-raíz de cada uno, y las recomendaciones de reparación. Los resultados obtenidos en las pruebas realizadas muestran que la medición de descargas parciales en-línea es efectiva cuando se trata de detección temprana de fallas repentinas, y se ha aplicado con éxito en el hidrogenerador evaluado.

Abstract The reliability and availability of hydro generators is highly dependent on the condition of the stator insulation, which is exposed to a combination of thermal, electrical, environmental and mechanical stresses. An unscheduled interruption of a generator in operation could jeopardize system stability, as well as cause economic losses, so it is necessary to have condition monitoring techniques, such as on-line partial discharge measurement. A partial discharge is defined as a localized electrical discharge, which only partially joins the insulation between the conductors, accompanied by movement of charges, acoustic emission, radiation and chemical reaction, among other effects. On-line partial discharge measurement is one of the most used techniques to follow the evolution of large hydro generators. This article proposes a novel methodology to detect the failure mechanisms of partial discharges: i) in slot; and ii) by sparks produced by vibration, showing one example using a generator in service. The methodology is based on on-line partial discharge measurement for different active power levels. The above allows finding thermal and mechanical dependencies, which are able to locate and characterize the failure mechanism. Subsequently, a series of possible root causes of each are established, and recommendations for repair. The results obtained in the tests carried out show that on-line partial discharge measurement is effective when it comes to early detection of sudden failures, and has been successfully applied in the hydro generator evaluated.

Resumen: La generación de electricidad a partir de fuentes renovables y la integración de las redes eléctricas inteligentes son tendencias en la actualidad de los sistemas eléctricos de potencia. Sin embargo, estos están intensificando la falta de inercia durante la operación de los sistemas modernos. Esto ha conllevado a la aparición de nuevas técnicas que buscan emular la inercia de los sistemas digitalmente, y así resolver esta limitación operativa. Una de estas técnicas es la denominada como conversores sincrónicos (CS) que busca replicar la operación de un generador sincrónico (GS) utilizando conversores CC/CA. De hecho, un SV permite que los sistemas eléctricos de potencia controlen las plantas de energía renovable conectadas a la red y evita la pérdida de estabilidad de voltaje y frecuencia durante su operación. Esta investigación presenta una variación del modelo original del SV, la misma que es capaz de auto sincronizarse con la red antes de su conexión, y además rastrear la frecuencia de la red después de esto. De igual manera, el circuito de potencia del SV ha sido modificado para incluir una planta fotovoltaica (FV) y un controlador de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) como fuentes de voltaje en CC. Esto junto con el cálculo de los parámetros del SV para una frecuencia de 60 Hz brinda novedad a esta investigación. Finalmente, las simulaciones en MATLAB confirman una operación confiable del SV propuesto ante variaciones de potencia activa (P) y reactiva (Q) en una red de prueba.

Abstract: Power generation from renewable resources and smart grid integration are trending topics in power systems nowadays. Nevertheless, they are strengthening the lack of inertia at the operation stage of the modern power systems. This fact has endorsed the emergence of new digital inertia emulation techniques in order to tackle this operative constraint. One of these techniques is the so-called synchronverter (SV) technology, which tries to mimic the operation of a synchronous generator (SG) using DC/AC inverters. Indeed, a SV lets power systems to control grid-connected renewable energy power plants and avoid losing voltage and frequency stability. This paper introduces a variation of the original model of a SV, which is able to synchronize itself with the electrical grid before the connection and track the frequency of the grid after it. Likewise, its power circuit is modified to include a photovoltaic (PV) system and a Maximum Power Point Tracker (MPPT) as DC voltage sources. It and the calculation of the SV parameters at 60-Hz frequency provide a grade of novelty to this research. Finally, the simulation results in MATLAB verify a reliable operation of the proposed SV under variations of active (P) and Reactive (Q) powers over a test grid.

ABSTRACT The tests that are carried out to electric machines need of: taking of data, their prosecution and determination of their parameters or performances. All that you can automate, being more important if it is about repetitive processes. In this work the open circuit, short circuit and zero power factor tests of a synchronous machine were automated in what concerns to obtaining data for determines the generator performance relative to its voltage regulation utilizing Potier method. It utilizes a very simple hardware based on an acquisition card in orde to introduce them to a computer and by means of a software implemented in Matlab, to determine the regulation of voltage. In order to simplify the calculations, an analytic method is used instead of the known graphical method. The proposed method can be introduced in the Electric Machines Laboratories without changing the existent equipment.

RESUMEN Los ensayos que se realizan a máquinas eléctricas necesitan de: toma de datos, su procesamiento y determinación de sus parámetros o comportamientos. Todo eso se puede automatizar, siendo más importante si se trata de procesos repetitivos. En el trabajo se automatizaron los ensayos de circuito abierto, cortocircuito y factor de potencia cero de una máquina sincrónica en lo que respecta a la obtención, introducción a un ordenador y procesamiento de los datos necesarios. Para ello se creó un sencillo hardware para obtener los datos y mediante una tarjeta de adquisición de datos y Lab Window introducirlos a un ordenador y mediante un software implementado en Matlab, determinar la regulación de tensión. En esto último se incluye un procedimiento para, en lugar de utilizar el método gráfico, realizarlo mediante un método analítico. El método empleado puede ser introducido en Laboratorios de Máquina Eléctricas sin la necesidad de cambiar el equipamiento existente.

Abstract The objective of this article is to propose a novel method that uses hierarchical control to efficiently manage power resources in an isolated Direct Current (DC) microgrid. The scope of this paper is limited to a numerical study of the components of the micro-generation system using accurate mathematical models in a commercial simulation tool. The control methodology is based on power sharing by means of a hierarchical topology including several control layers. In particular, the internal control loops that regulate the electrical variables in individual generators are at the bottom of the hierarchy. In addition, the power-sharing technique distributes power at an intermediate level, and it is complemented by a Newton-Raphson optimization algorithm at the top, which aims to minimize the cost function. The cost of the microgrid is defined in terms of investment and maintenance indices. This study analyzes the case of a low-power isolated DC microgrid that combines an array of photovoltaic panels and a battery bank. The most relevant result was the optimization of its generation cost, which was verified using simulations of the control and power circuits. In conclusion, although simple, the proposed technique achieves efficient performance in managing the power resources of this microgrid under environmental disturbances.

Resumen El objetivo del presente artículo fue proponer un método para realizar la gestión eficiente de recursos energéticos en una microrred aislada en corriente continua, empleando control jerárquico. El alcance del trabajo se limitó a estudios numéricos a través de modelos matemáticos precisos en una herramienta de simulación comercial para los componentes del sistema de microgeneración eléctrica. La metodología del control se basó en el reparto de potencias mediante una topología jerárquica con diferentes capas de control. Específicamente, los lazos de control internos que regulan las variables eléctricas en generadores individuales están en la base de la jerarquía, la técnica de reparto de potencias realiza una distribución de energía a un nivel intermedio y se complementa en un nivel superior por un algoritmo de optimización del tipo Newton-Raphson, minimizando un funcional de costo. Dicho costo de la microrred es definido, a su vez, en términos de índices de inversión y mantenimiento. Asimismo, una microrred CC aislada y de baja potencia, constituida por un arreglo de paneles fotovoltaicos combinados con un banco de baterías, es analizada como caso de estudio. El resultado más importante correspondió con la verificación de la optimización del costo de generación mediante simulaciones para los circuitos de control y potencia. En conclusión, la técnica propuesta verifica, a pesar de su simplicidad, un desempeño eficiente para el manejo de recursos energéticos de la microrred ante perturbaciones del entorno.