Hispanopedia WikiEn la distribución de energía eléctrica , una red fractal es una arquitectura de sistema de sistemas de recursos energéticos distribuidos (RED). En una topología de red fractal , múltiples microrredes se organizan estratégicamente para seguir un patrón fractal o recursivo . Los fractales , o patrones autosimilares , se pueden observar en la naturaleza. Las nubes, las redes fluviales y los rayos son algunos ejemplos de fenómenos naturales que muestran características fractales. [ 1 ] En una red fractal, una microrred puede estar compuesta por microrredes más pequeñas o "unidades fractales". En dicha configuración, la red se convierte en una de flujos de energía y comunicaciones simplificadas a través de subestaciones distribuidas . [ 2 ]
Variaciones
Existen dos variantes principales del concepto de fractalgrid. Si bien no son mutuamente excluyentes, la arquitectura FractalGrid de CleanSpark es una implementación de abajo hacia arriba, mientras que la de NRECA fluye de arriba hacia abajo para alcanzar atributos de calidad arquitectónica similares .
FractalGrid de CleanSpark
Esta variante es una plataforma de mando y control que integra tecnología de almacenamiento de energía con generación in situ, supervisada por un sistema distribuido de control y gestión de datos. [ 3 ] Los objetivos fundamentales de la red fractal son garantizar la seguridad energética de las instalaciones y funciones críticas de la zona, al tiempo que se reduce el coste total.
Las características incluyen [ 3 ] integración de almacenamiento de electricidad, implementación independiente de la tecnología, gestión de carga , respuesta a la demanda , reducción de picos y optimización de energía en tiempo real.
Dentro de una red fractal, las microrredes se ubican en relaciones padre-hijo, donde una microrred hija puede aislarse de su microrred padre. [ 4 ] Cada microrred fractal puede operar de forma autónoma o federada con otras. El estado federado permite compartir recursos, pero también permite la desconexión en casos de mantenimiento y emergencias. De la misma manera que las microrredes pueden aislarse de la red eléctrica cuando es necesario, las microrredes fractales pueden desconectarse entre sí para mantener el suministro eléctrico a cargas críticas. [ 5 ]
El fractalgrid fue concebido en 2012 por Art Villanueva, CTO y CSO fundador de CleanSpark [ 6 ] , y diseñado e implementado por Jennifer Worrall. La implementación utiliza recursión y limita la complejidad a O(N).
Demostración de la Red Fractal de Camp Pendleton (CPFD)
Desde julio de 2014, una red fractal activa [ 7 ] [ 8 ] ha estado en funcionamiento en el condado de San Diego , California , en la base militar Camp Pendleton , financiada por la Comisión de Energía de California para mostrar los usos de la tecnología de redes fractales. [ 9 ] La red fractal de Camp Pendleton está conectada a una instalación de 1,1 MW que consta de varios edificios en los barracones, un estacionamiento de tres pisos y tres torres de telefonía celular. El proyecto implementa tres microrredes fractales autosuficientes y una microrred más grande que interconecta el sitio de manera que los recursos se pueden compartir entre las microrredes en varias configuraciones. El estado operativo de cada microrred fractal depende del estado del suministro eléctrico y de la necesidad de mantener alimentadas las cargas críticas. [ 5 ] Utilizando datos en tiempo real, el sistema monitorea los niveles de consumo de energía y evalúa la generación de energía recibida de los recursos energéticos distribuidos (RED). Este análisis se utiliza para determinar cuántas cargas pueden ser alimentadas por la generación local. [ 4 ]
El CPFD ilustra el funcionamiento en modo isla dentro de una red fractal. Cada microrred fractal es capaz de separarse completamente de su microrred principal para soportar mejor las cargas críticas. [ 10 ]
Cuadrícula fractal ágil de NRECA
La Red Fractal Ágil es un concepto ideado por Craig Miller, científico de la Asociación Nacional de Cooperativas Eléctricas Rurales ( NRECA ), así como por Maurice Martin, David Pinney y George Walker. Según su informe, "Lograr una Red Resiliente y Ágil" [ 11 ], los principios ideales de la Operación Fractal son los siguientes:
- Todos los segmentos de la red operan con el mismo modelo de información y control, independientemente de su escala.
- Cada segmento de la red tiene capacidad de toma de decisiones.
- Los medios para el intercambio de información entre pares están claramente definidos en los estándares.
- Las reglas sobre cuándo dividir y cuándo combinar están definidas claramente.
Una parte integral de la red ágil es la segmentación . Este concepto requiere un conjunto de sistemas que operan de forma independiente pero que funcionan conjuntamente de manera coordinada, a diferencia de la red eléctrica tradicional que suministra energía a una amplia zona geográfica. Las unidades se segmentan de tal forma que pueden actuar como unidades individuales y localizar el suministro y el control de energía. Una gran ventaja de la segmentación es la capacidad de las unidades individuales para operar de forma independiente de un sistema de control central, lo que puede generar mayor estabilidad en el sistema general y descentralizar la fuente de energía. [ 11 ]
La base de la cuadrícula ágil es la segmentabilidad, más que la segmentación. Es crucial que las unidades tengan la capacidad de operar de forma independiente, pero solo cuando sea práctico hacerlo. La integración entre unidades también debe existir para que el sistema sea eficiente. [ 11 ]
Referencias
- ↑ ¿Qué son los fractales?
- ↑ Arquitecturas avanzadas y conceptos de control para más microrredes
- 1 2 "Tecnología de microrred CleanSpark" . Archivado del original el 6 de septiembre de 2015. Consultado el 22 de septiembre de 2015 .
- 1 2 Seguridad energética en Camp Pendleton: La red fractal
- 1 2 Una mirada al interior de la microrred fractal en Camp Pendleton /
- ↑ "Equipo CleanSpark" . Archivado del original el 6 de septiembre de 2015. Consultado el 19 de octubre de 2015 .
- ↑ "Noticias sobre energía en la India: El Cuerpo de Marines de los Estados Unidos rendirá homenaje a los descifradores de códigos navajos durante la gira avanzada FractalGrid de la Nación Navajo por Camp Pendleton" . Archivado del original el 9 de diciembre de 2015. Consultado el 22 de septiembre de 2015 .
- ↑ "Microredes: beneficios, modelos, barreras e iniciativas políticas sugeridas para la Mancomunidad de Massachusetts" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 6 de noviembre de 2015. Consultado el 5 de diciembre de 2015 .
- ↑ Microrred de Camp Pendleton - Seguridad energética CW6
- ↑ "Asociación Estadounidense de Energía Pública - Microredes: Islas de Energía Autosuficientes" . www.publicpower.org . Archivado del original el 1 de marzo de 2016. Consultado el 19 de octubre de 2015 .
- 1 2 3 Lograr una red resiliente y ágil
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