5 Sistema de control

Automatización de micro‐red eléctrica con fuentes renovables y almacenamiento de
Hidrógeno
 
 

5 Programa de control del sistema
5.1 Introducción
El programa de control del sistema está realizado sobre el software Unity de Schneider Electric en 
su versión 5.0. 

 
Ilustración 73 ‐ Visión general del software Unity Para ello se han utilizado el lenguaje de contactos o Ladder, el lenguaje de ejecución secuencial 
Grafcet,  texto  estructurado  y  el  lenguaje  de  bloques  de  funciones.  Utilizando  el  lenguaje  de  contactos 
para  ejecuciones  lógicas,  el  lenguaje  Grafcet  para  ejecuciones  secuenciales  del  programa,  el  texto 
estructurado para variables reales, y los bloques de funciones para funciones complejas. 
 



91 
 

Automatización de micro‐red eléctrica con fuentesrenovables y almacenamiento de
Hidrógeno
 
 

5.2 Descripción
El programa principalmente está basado en dos modos de funcionamiento, modo manual y modo 
automático. 
En  el  modo  manual  podremos  gobernar  independientemente  cada  variable  del  sistema  como 
válvulas,  consignas  de  potencia,  corriente  y/o  tensión.  Así  como  varias  funciones  complejas  como 
controlar  el funcionamiento  de  la  pila  y/o  el  electrolizador.  Este  modo  está  diseñado,  principalmente, 
para futuros controles del sistema vía Simulink o Labview, así como ensayos de equipos aisladamente. 
En  modo  automático  se  utilizará  las  mismas  funciones  que  se  utilizan  en  el  modo  manual,  pero activadas y controladas por un algoritmo que tendrá en cuenta varias situaciones, que veremos luego, 
para el rutado de energía eléctrica entre los equipos de acuerdo a un perfil de generación eléctrica de las 
fuente de energía renovable, así como el consumo de la instalación. 

5.2.1 Función descarga hidrógeno
Está función estará gobernada por una variable boolena que permite la activación y el control de 
descarga  de  hidrógeno.  Para  ello  el  programa  de  control,  en  primer  lugar,  abrirá la  electroválvula  de 
agua  caliente  del  termo  eléctrico,  para  calentar  los  hidruros  y  desorber  hidrógeno  aumentando  la 
presión  a  la  salida  del  depósito  de  hidruros.  Este  control  está  basado  en  un  sistema  ON/OFF  con 
histéresis,  el  cual  mantendrá  abierta  la  electroválvula  de  agua  caliente,  si  el  valor  de  presión  ha alcanzado un valor menor que P1 hasta que el valor de presión sea mayor que P2, siendo P2>P1. Con 
ello conseguiremos un control de presión de hidrógeno a la salida de los hidruros entre los valores P1 y 
P2. Los valores P1 y P2 serán configurados a través del SCADA. 

5.2.2 Función carga hidrógeno
La  función  de  carga  hidrógeno  tendrá  dos  estados,  activado  o  desactivado,  controlado  por  una variable booleana. Simplemente abre la electroválvula del agua fría así como las dos electroválvulas que 
permiten  el  paso  de  hidrógeno  desde  el  electrolizador,  y  la  red  de  hidrógeno  hacia  el  depósito  de 
hidruros. 

5.2.3 Función control de pila de combustible
Para controlar el funcionamiento de la pila se ha dispuesto de dos variables, una boolena y otra real, la primera valdrá para activar o desactivar la función, y la segunda será la consigna de potencia que 
será  generada  por  la  pila  de  combustible.  Está  función  activa,  a  su  vez,  la  función  de  descarga  de 
hidruros,  para  conseguir  una  presión  suficiente  para  el  funcionamiento  de  la  pila  de  combustible. 
Seguidamente, una vez que el valor de presión esté controlado, se procede a abrir la electroválvula que 
permitirá  el  paso hacia  la  pila  de  combustible,  pasando  por  el  regulador  de  presión  para  conseguir 
presiones aceptables por la pila. Una vez se alcance una presión aceptable para la pila, encenderá la pila 
y permanecerá a la espera de que la pila de combustible esté disponible para generar electricidad, en 
ese  momento  se  dará  orden  de  marcha  al ...