Energy management strategy to coordinate batteries and ultracapacitors of a hybrid energy storage system in a residential prosumer installation

Abstract

En los últimos años, los sistemas de energía han experimentado un gran desarrollo como consecuencia de la aparición de la generación distribuida. Las fuentes de energía renovables, los usuarios activos y los vehículos eléctricos juegan un papel fundamental en los sistemas de energía, lo que supone un nuevo tema de investigación. En este escenario, la figura del prosumidor ha ganado relevancia debido a las múltiples ventajas que pueden aportar para mejorar el comportamiento de los sistemas de energía y lograr ahorros de energía y costos. En particular, se presta especial atención a los conjuntos fotovoltaicos (PV) integrados en edificios residenciales con sistemas de almacenamiento de energía (ESS), como baterías o ultracondensadores (UC) o incluso una combinación de ambos en un sistema de almacenamiento de energía híbrido (HESS). Este artículo presenta una estrategia de gestión de energía para intercambiar energía entre las baterías y las UC que forman un HESS instalado con una matriz FV en una vivienda de prosumidores para mantener su banco de UC disponible para satisfacer los requisitos de energía durante el mayor tiempo posible.

In recent years, power systems have experimented a great development as a consequence of the apparition of the distributed generation. Renewable energy sources, active users and electric vehicles play a fundamental role in power systems, which has supposed a new topic research. In this scenario, the figure of prosumer has gained relevance due to the multiple advantages that they can contribute to improve the behavior of power systems and to achieve energy and cost savings. In particular, special attention is focus on photovoltaic (PV) arrays integrated in residential buildings with energy storage systems (ESSs), such as batteries or ultracapacitors (UCs) or even a combination of both in a hybrid energy storage system (HESS). This paper presents an energy management strategy to Exchange energy between the batteries and the UCs that form a HESS installed with a PV array in a prosumer dwell in order to maintain its UC bank available to support the energy requirements during the most time possible.