Gestión de la energía/Eficiencia energética

Detección de defectos en redes de distribución con alta presencia de DERs

Actualmente las redes eléctricas se encuentran en una evolución continúa debido a la necesidad de cubrir la demanda energética que se está planteando para este nuevo horizonte en 2030. Para alcanzar este objetivo es necesario la implantación de recursos energéticos distribuidos (DERs) en estas redes que plantearán nuevos escenarios de flexibilidad en la red, así como nuevas adversidades. En paralelo, en las últimas décadas, las redes de distribución han ido evolucionando de una configuración radial a una configuración en anillo e incluso mallada. La presencia de DERs puede influir en aumentar la complejidad de la detección de defectos en la red, afectando a la calidad de la red.

La detección de defectos fundamental para poder ofrecer una disponibilidad energética

Este parámetro de calidad de suministro de la red, evaluado por las compañías distribuidoras, así como por el estado, se basa en la disponibilidad energética, en la calidad de onda y en la calidad comercial. Por tanto, la detección de defectos es un punto fundamental para poder ofrecer una disponibilidad energética ya que, detectar una falta lo antes posible permitirá una rápida restauración del servicio. Como consecuencia directa podría variar la calidad de energía del sistema eléctrico por que el flujo de la corriente empezaría a ser bidireccional en las redes de distribución debido a alta presencia de DERs y este hecho afectaría a la localización de faltas, como se muestra en el ejemplo simple de la figura 1.

Figura 1. Contribución de los DERs en una red de distribución mallada.

Figura 1. Contribución de los DERs en una red de distribución mallada.

Esta serie de cambios en las redes de distribución afectan principalmente al centro de transformación que, como elemento neurálgico, distribuye la energía y conecta el sistema de transmisión con los consumidores y los prosumidores. Es por este motivo en que el centro de transformación y/o distribución ha ido tomando una relevancia considerable en esta última década y se le ha ido dotando de más inteligencia y conectividad. Con la información centralizada en estos centros y la operatividad que tienen sobre la red eléctrica se podrá llegar a integrar perfectamente esta serie de DERs que incipientemente están apareciendo.

Implantar equipos de telecontrol para la detección direccional del defecto

Para la detección direccional del defecto es necesario implantar equipos de telecontrol que dispongan de estas funcionalidades con el objeto de identificar donde se ha producido el defecto y poder reconfigurar la red. Equipo como Easergy T300 de Schneider Electric, mostrado en la figura 2, permiten realizar una detección direccional tanto de defecto a tierra como de fases además de muchas otras funcionalidades como son:

  • El control de interruptores en el centro de transformación y/o distribución.
  • La detección no direccional de defectos.
  • La medida de calidad de energía en Media y Baja Tensión según el estándar EN 50160.
  • La ayuda a la optimización de Volt/VAR para integración de generación distribuida.
  • La recolección de información de otras señales y sensórica adicional en el centro, como son sensores de temperatura puntual para la detección de puntos calientes en celdas de Media Tensión y transformadores.
  • La centralización y canalización de información de otros equipos presentes en el centro de transformación entre otras muchas funcionalidades.
Figura 2. Equipo de telecontrol y detección de faltas Easergy T300.

Figura 2. Equipo de telecontrol y detección de faltas Easergy T300.

La información que proveen estos equipos de campo escalables puede ser analizada en tiempo real para que en el momento en que una falta aparezca en una red tanto radial, en anillo o mallada pueda ser identificada. Para más información se puede descargar la publicación “Novel fault location algorithm for meshed distribution networks with DERs” escrito por Ángel Silos de Schneider Electric, Roberto Villafafila y Pau Lloret del Centre d’Innovació Tecnològica en Convertidors Estàtics i Accionaments (CITCEA-UPC), Departament d’Enginyeria Elèctrica, Universitat Politècnica de Catalunya, ETS d’Enginyeria Industrial de Barcelona, donde algoritmos como el presentado permiten la detección y localización de defectos en este tipo de redes con la presencia de DERs.


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