Supervisor De Redes Electricas
Páginas: 13 (3218 palabras)
Publicado: 26 de septiembre de 2012
SUPERVISIÓN DE REDES ELECTRICAS CON PMU
Francis Leonardo Guerrero Palomeque1 Jesús Antonio Hernández Riveros2
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Minas
Dpto. Energía Eléctrica y Automática
1fguerre@unal.edu.co 2jahernan@unal.edu.co
Resumen: Las unidades de medición fasorial (PMU) llamadas también sincrofasores son una tecnología que entrega en tiempo real medicionesprecisas de las señales que circulan en una red eléctrica. La información de fase (magnitud y ángulo) se aprovecha para calcular el estado actual del sistema de potencia. Dado que los Sistemas Eléctricos de Potencia trabajan cerca de sus capacidades máximas, un incremento en la diferencia angular entre dos puntos de una red podría generar problemas de inestabilidad, por lo que una adecuada localizaciónde las PMU en la red es un asunto crítico. La ubicación óptima de PMU consiste en maximizar la redundancia para asegurar la observabilidad global del sistema. Este artículo presenta los conceptos más importantes en sincrofasores utilizando un ejemplo didáctico sobre el sistema IEEE de 14 barras.
INTRODUCCIÓN
La mayoría de las herramientas actuales para estimar la distribución de los fasoresde tensión y corriente funcionan a partir de medidas no sincronizadas en diferentes puntos de la red. Esta característica no facilita una respuesta rápida y eficaz en la gestión de los flujos de energía, mientras se mantiene el sistema en estado estable frente a cambios en las condiciones de operación. Con las nuevas tecnologías de la información esta situación cambia por completo por lasfacilidades en la recolección, coordinación y sincronización de los datos de la red, junto con una mayor capacidad de procesamiento de los mismos. Los Sistemas de Medición Fasorial Sincronizados (SMFS) se constituyen en esa respuesta y son una nueva tecnología para monitorear sistemas eléctricos de potencia en tiempo real. El principal componente de un SMFS es la Unidad de Medición Fasorial (PMU), quemide los fasores de tensión y corriente.
La incorporación de esta tecnología SMFS se debe principalmente a la creciente demanda energética y la imposibilidad de aumentar la generación de energía eléctrica, que conlleva a optimizar los recursos ya existentes y el desarrollo de nuevas soluciones. Esta creciente demanda ha provocado un aumento de la complejidad técnica, desde el punto de vista delcontrol, protección y monitoreo de las redes eléctricas.
Como ya se evidenciado con acontecimientos como los apagones, las compañías eléctricas tienen que enfrentarse con problemas cada vez más difíciles en una situación de constante evolución de los negocios. Entre estas cuestiones hay dos que destacan especialmente: la previsión de que las redes eléctricas funcionarán más cerca de sucapacidad máxima y, la necesidad, cada vez mayor, de una supervisión mejor y más precisa de las redes eléctricas
La estructura básica de un Sistema de Medición Fasorial Sincronizado (SMFS) se muestra en la Figura 1, en la cual se destacan: las PMU, el Concentrador de Datos Fasoriales (Phasor Data Concentrator - PDC), los canales de comunicación y el GPS.
Figura 1. Componentes de un SMFS.
Porsu parte, una PMU está compuesta por: el Filtro Antialiasing, que filtra las frecuencias superiores a la frecuencia de muestreo, para que no sean digitalizadas; el conversor A/D, que transforma las medidas análogas de tensión y corriente a valores digitales; el microprocesador, que se encarga de calcular los valores fasoriales, en particular el fasor de la componente de secuencia positiva aplicandotransformada discreta de Fourier; el receptor de señales de GPS, que permite sincronizar las medidas en base a una misma referencia temporal.
El PDC se encarga de almacenar los datos medidos por las PMUs. Estos equipos se ubican en los Centros de Supervisión y Control, y permiten implementar aplicaciones en tiempo real. En la transmisión de información se emplean distintos medios de...
Francis Leonardo Guerrero Palomeque1 Jesús Antonio Hernández Riveros2
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Minas
Dpto. Energía Eléctrica y Automática
1fguerre@unal.edu.co 2jahernan@unal.edu.co
Resumen: Las unidades de medición fasorial (PMU) llamadas también sincrofasores son una tecnología que entrega en tiempo real medicionesprecisas de las señales que circulan en una red eléctrica. La información de fase (magnitud y ángulo) se aprovecha para calcular el estado actual del sistema de potencia. Dado que los Sistemas Eléctricos de Potencia trabajan cerca de sus capacidades máximas, un incremento en la diferencia angular entre dos puntos de una red podría generar problemas de inestabilidad, por lo que una adecuada localizaciónde las PMU en la red es un asunto crítico. La ubicación óptima de PMU consiste en maximizar la redundancia para asegurar la observabilidad global del sistema. Este artículo presenta los conceptos más importantes en sincrofasores utilizando un ejemplo didáctico sobre el sistema IEEE de 14 barras.
INTRODUCCIÓN
La mayoría de las herramientas actuales para estimar la distribución de los fasoresde tensión y corriente funcionan a partir de medidas no sincronizadas en diferentes puntos de la red. Esta característica no facilita una respuesta rápida y eficaz en la gestión de los flujos de energía, mientras se mantiene el sistema en estado estable frente a cambios en las condiciones de operación. Con las nuevas tecnologías de la información esta situación cambia por completo por lasfacilidades en la recolección, coordinación y sincronización de los datos de la red, junto con una mayor capacidad de procesamiento de los mismos. Los Sistemas de Medición Fasorial Sincronizados (SMFS) se constituyen en esa respuesta y son una nueva tecnología para monitorear sistemas eléctricos de potencia en tiempo real. El principal componente de un SMFS es la Unidad de Medición Fasorial (PMU), quemide los fasores de tensión y corriente.
La incorporación de esta tecnología SMFS se debe principalmente a la creciente demanda energética y la imposibilidad de aumentar la generación de energía eléctrica, que conlleva a optimizar los recursos ya existentes y el desarrollo de nuevas soluciones. Esta creciente demanda ha provocado un aumento de la complejidad técnica, desde el punto de vista delcontrol, protección y monitoreo de las redes eléctricas.
Como ya se evidenciado con acontecimientos como los apagones, las compañías eléctricas tienen que enfrentarse con problemas cada vez más difíciles en una situación de constante evolución de los negocios. Entre estas cuestiones hay dos que destacan especialmente: la previsión de que las redes eléctricas funcionarán más cerca de sucapacidad máxima y, la necesidad, cada vez mayor, de una supervisión mejor y más precisa de las redes eléctricas
La estructura básica de un Sistema de Medición Fasorial Sincronizado (SMFS) se muestra en la Figura 1, en la cual se destacan: las PMU, el Concentrador de Datos Fasoriales (Phasor Data Concentrator - PDC), los canales de comunicación y el GPS.
Figura 1. Componentes de un SMFS.
Porsu parte, una PMU está compuesta por: el Filtro Antialiasing, que filtra las frecuencias superiores a la frecuencia de muestreo, para que no sean digitalizadas; el conversor A/D, que transforma las medidas análogas de tensión y corriente a valores digitales; el microprocesador, que se encarga de calcular los valores fasoriales, en particular el fasor de la componente de secuencia positiva aplicandotransformada discreta de Fourier; el receptor de señales de GPS, que permite sincronizar las medidas en base a una misma referencia temporal.
El PDC se encarga de almacenar los datos medidos por las PMUs. Estos equipos se ubican en los Centros de Supervisión y Control, y permiten implementar aplicaciones en tiempo real. En la transmisión de información se emplean distintos medios de...
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