|
El Uso de Agentes Virtuales para Implementar la Automatización de Distribución Inteligente − Ultima Parte de Tres
VI. EJEMPLO DOS – ENFOQUE EN UN SISTEMA PEQUEÑO
Una Cooperativa Eléctrica Rural del Sureste de Estados Unidos enfrentaba un dilema: atender las exigencias de mayor confiabilidad hechas por un minorista importante e influyente que había llevado cientos de empleos al área de servicio de la Cooperativa. La Cooperativa no se podía arriesgar a perder la carga - ni sus empleos asociados.
Se estudiaron varios métodos. Las limitaciones del sistema descartaban la instalación de equipos para transferencia de fuente independientes… el circuito alterno disponible no podía soportar la carga pico. Y remodelar las líneas ya existentes para que ofrecieran mayor confiabilidad era sencillamente demasiado caro. En lugar de ello, la Cooperativa optó por enfrentar el reto con la instalación de un sistema que pudiera mejorar la confiabilidad de manera dramática y también manejar las cargas del área con efectividad para evitar las sobrecargas durante la reconfiguración del circuito - sin actualizaciones costosas de las líneas.
La Figura 1 muestra la implementación del sistema IntelliTEAM II para aumentar al máximo la confiabilidad de la LD1, la comercializadora, y también para optimizar el uso de los equipos que ya tenía el circuito de distribución. El sistema utiliza radios de banda ancha UtiliNet para la comunicación dentro de los equipos y entre los mismos.
Esta es una descripción del sistema:
- La subestación B abastece al Circuito de Distribución B (Ckt B).
- La subestación C abastece al Circuito de Distribución C (Ckt C).
- La subestación A abastece al Circuito de Distribución A (Ckt A).
- A los equipos se les designa T1, T2, T3, T4, T5 y T6.
- A los interruptores automatizados se les designa S1, S2, S3, S4 y S5.
- A las cargas del circuito se les designa LD1, LD2 y LD3.
1) Antecedentes
La subestación B, la fuente primordial, es capaz de dar soporte a la carga máxima combinada del área que es de 2.5 MVA. Antes de la adición del sistema de automatización de alimentadores, las cargas del área eran abastecidas por Ckt B. Ckt A y Ckt C corrían cerca del área de servicio pero sin interconectarse. Cada uno de esos circuitos puede soportar 2 MA adicionales de carga pero Ckt A es menos confiable que Ckt C.
Los cinco interruptores se dividieron en tres equipos, cada uno de los cuales se define como una sección de línea rodeada por interruptores automatizados. Cada equipo es responsable de restablecer su carga, así como de aislar las fallas dentro de su sección.
El interruptor S3 se instaló para aislar la fuente primordial del área de servicio en cuestión. Su responsabilidad principal es seccionar el área cuando haya pérdida de la fuente primordial. Se instaló un segundo interruptor, el S2 - compartido entre los equipos T1 y T2 - para aislar la LD1 de las demás cargas del área, la LD1 y la LD2. Se agregaron los interruptores S1 y S4 para enlazar sus fuentes alternas respectivas, los Alimentadores A y C, con el área de servicio.
Ya que Ckt A es menos confiable que Ckt C, se decidió dejar a la Ckt C como fuente alterna preferente para las dos cargas - a menos que las cargas combinadas rebasen el límite de 2 MVA. Si las cargas son de más de 2 MVA antes de la pérdida de la Fuente B, se dividirían y se abastecerían por separado: Ckt A abasteciendo a la LD1 y Ckt C abasteciendo a las LD2 y LD3.
Esto se logró configurando límites de 2 MVA en el S1 y el S4, obligando al S2 a solicitarle suministro al S1 y/o al S4 antes de determinar si debe cerrarse. La cantidad de suministro que solicite es en base a la carga en tiempo real medida en el S2, al momento en que se pierda la Subestación B.
Para garantizar que el Equipo T1 siempre busque suministro del Ckt C cuando la carga combinada del área sea menor a 2 MVA, el parámetro de lógica del Equipo T1 para el S2 asigna este interruptor como la “Fuente Prioritaria” de la carga a la que abastece, la LD1.
2) Interrupción del Circuito en Carga Pico
Una falla aguas arriba del S3 ha provocado la pérdida de la Subestación B cuando el área está operando a carga pico. Al momento de la falla, la carga combinada del área es de 2.5 MVA; la LD1 es de 1.5 MVA, la LD2 es de 0.75 MVA y la LD3 es de 0.25 MVA.
Después de detectar una pérdida prolongada del voltaje, el S3 se abre para aislar el área de la Subestación B, y el S2 y el S5 se abren preparándose para el restablecimiento de carga inteligente. Como se muestra en la Figura 2, toda la carga que antes era abastecida por la Subestación B ahora está desenergizada.
Debido a que cada equipo ha medido y registrado sus cargas de tiempo real previas al evento, el siguiente paso es determinar si la primera fuente alterna, Ctk C, puede aceptar las cargas combinadas de los Equipos T1, T2 y T6.
El S4 se cierra después de confirmar la estabilidad del Equipo T5 y la capacidad del S4 de aceptar el 0.25 KVA de carga previa a la falla.
La carga del S4 es ahora de 0.25 KVA.
El Equipo T1 también ha estado intentando restablecer su carga, pero debido a que el S2 está configurado como “Fuente Prioritaria” para el Equipo T1―y el Equipo T1 no puede buscar una fuente alterna hasta negociar primero con el Equipo T2―no se toma ninguna acción.
El agente del Equipo T2 negocia con el agente del Equipo T6 a través del S5. Ya que la carga total del S4 permanecerá por debajo de límite contratado, el S5 se cierra, restableciéndoles el servicio al T2 y a la LD2.
La carga en el S4 ahora es de 1.0 MVA.
Ahora que el Equipo T2 se ha restablecido, el agente del Equipo T1 intenta negociar que se cierre el S2. Sin embargo, se ha establecido un convenio que requiere que la carga previa a la falla del T1 se califique no sólo contra el límite configurado del S2, sino también contra el límite convenido para el S4. Cuando la carga previa a la falla del T1, 1.5 MVA, se le agrega a la carga medida del S4, que es de 1.0 MVA, se hace evidente que el límite de 2.0 MVA se rebasaría y la negociación se detiene - evitando que el S2 se cierre. Ya que la prioridad del S2 ha quedado satisfecha, el Equipo T1 tiene la libertad de buscar otras fuentes.
El agente del Equipo T1 determina que su carga previa a la falla está dentro del límite de la capacidad configurada del S1 y que el T3 está energizado. El S1 se cierra para restablecerle el servicio a la carga crítica LD1 - todas las operaciones suceden en menos de 60 segundos. Consulte la configuración final en la Figura 3.
VII. CONCLUSION
El uso de elementos (equipos) que se puedan configurar y de agentes que trabajen en base a equipos en combinación con agentes de administración escalables posibilita la escalabilidad completa del circuito de manera tal que se puede construir un sistema de prácticamente cualquier tamaño. El planificador y el ingeniero de la empresa suministradora obtienen la libertad de pensar en configuraciones de circuito que no se consideraban factibles antes de la llegada de semejantes tecnologías. Tienen todavía más libertad de pensar, ampliamente, en aumentar al máximo la confiabilidad del circuito, minimizando las pérdidas y maximizando la utilización de los equipos.
|
