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¿Por qué las redes de distribución necesitan Sincrofasores?

La muy apreciada red de distribución ha ido cambiando rápidamente en el tiempo, impulsada por factores económicos y ambientales de la generación renovable y las cargas no lineales. La nueva generación y cargas asíncronas normales, de baja inercia, trae consigo una serie de desafíos técnicos que requieren herramientas diferentes a las usadas tradicionalmente. Por ello, cada vez más empresas de distribución eléctrica están implementando sistemas basados en sincrofasores para el monitoreo y control de sus redes.

Los sistemas de monitoreo SCADA, que antes estaban reservados exclusivamente para la Transmisión, ya se utilizan en Distribución para lograr un control más efectivo y con menos retrasos. Sin embargo, los SCADA no son la solución ante emergencias donde la visibilidad, la tendencia, la previsibilidad y la información en línea son fundamentales para tomar decisiones correctas.

Por ello, han ido ganando terreno los sincrofasores, dispositivos originados en la década de los 90 que realizan mediciones de alta precisión de las tensiones y las corrientes de la red eléctrica, con estampa de tiempo con precisión GPS, permitiendo capturar los datos en las redes de distribución, visualizarlas (especialmente sus puntos críticos) y almacenar los parámetros necesarios para facilitar el posterior cálculo y modelación de la red. La estampa de tiempo GPS permite comparar las mediciones sincrofasoriales en la red para identifi car anomalías y automatizar el control.

En el pasado, esta precisión solo estaba disponible en esquemas de protección diferencial, que se limitaban a realizar comparativos en una área limitada. En cambio, los sincrofasores pueden comparar datos en un área considerable, con múltiples nodos, debido a que se utiliza una referencia de tiempo común. Por este motivo, los sincrofasores fueron utilizados inicialmente en las redes de transmisión. Al emplearlos, los ingenieros pueden implementar esquemas de protección diferencial en un área amplia, al igual que un gran número de aplicaciones adicionales.


Avances tecnológicos y beneficios

Hoy en día, los avances en procesamiento y análisis de grandes cantidades de datos nos permite aplicar esta tecnología a la red de distribución. El Gigabyte de datos por día recopilado por cada Unidad de Medida Sincrofasorial (o “PMU”, por su sigla en inglés) puede ser gestionado fácilmente, algo inviable incluso hace cinco años. En ese sentido, ya existen en el mercado soluciones que permiten implementar la infraestructura informática y de telecomunicaciones para recolectar y procesar esta gran cantidad de datos.

Este tipo de soluciones permiten diversos beneficios, como:

Los datos sincrofasoriales son recopilados a una tasa de 50 muestras por segundo, proporcionando una imagen de alta resolución de la tensión, la corriente, la frecuencia y la tasa de cambio de frecuencia de la red.

El análisis de fallas se hace mucho más riguroso con visibilidad integral de la red de distribución. El monitoreo de la generación distribuida, incluyendo fuentes renovables, se facilita al emplear datos Sincrofasoriales, ya que el fl ujo de datos puede desagregar la carga de la generación en sitios remotos.

Los datos de calidad de energía son fá- cilmente visibles a través de los Sincrofasores al capturar frecuencias, voltaje y presencia de armónicos muy por encima de la capacidad de los sistemas SCADA tradicionales.

Estos datos de alta resolución también se pueden emplear para derivar impedancias de red, lo que brinda a los ingenieros datos procesables para informar sus modelos del sistema. Los modelos de red mejorados optimizan el diseño de los sistemas de protección y la planifi cación del sistema.

Incluso se han empleado sincrofasores para detectar descargas parciales en las líneas eléctricas. La investigación que se realiza actualmente es prometedora en el campo de la predicción de fallas de equipos.


Artículo gentileza de Comulsa, representante en Chile de NOJA Power.
www.comulsa.cl
Junio 2021
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