Estimación de pérdidas por Sumatorio de energías en el CT

Uno de los cálculos fundamentales a realizar en este proyecto son los cálculos estimados de pérdidas, por descuadres de sumatorios de energía de manera diaria, realizada con los valores de cierres, como horaria, con los valores de curva.

Según lo expuesto en el apartado 1.3 donde se exponía la arquitectura de la red de baja tensión y la red de telegestión, las pérdidas en el CT consisten en la diferencia entre la suma de las energías medidas por los contadores supervisores en cada transformador y la suma de los consumos de todos los suministros que se alimentan de dicho CT. De forma algebraica, las pérdidas se calculan de acuerdo a la siguiente ecuación:

𝑃é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠 (𝐴𝐼) = ∑ 𝐴𝐼𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑣𝑖𝑠𝑜𝑟− ∑ 𝐴𝐼𝑠𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑠𝑡𝑟𝑜𝑠

Donde se ha expresado la ecuación de pérdidas en función de la energía activa de importación (AI), donde si quisiéramos calcular las pérdidas de exportación (AE) o de las energías reactivas (Ri), seguiría la misma ecuación únicamente cambiando los valores de AI por los de la energía que se desee calcular.

En primera instancia, el cálculo de pérdidas de acuerdo a la anterior ecuación se podrá implementar correctamente si el CT a analizar cumple unas ciertas características que se citan a continuación:

1) Diario: Todos los suministros alimentados por el CT estudiado cuenten con equipos de medida telegestionados, y que de envíen de manera rigurosa todos los días los informes S05. Si esto se cumple, se garantizaría poder realizar el cálculo de pérdidas de forma diaria mediante datos de telegestión, con los informes S05 de cierres diarios. Si no se cumpliera esta condición se estimaría como se explica más adelante.

2) Horario: Para la implementación en forma horaria de la ecuación de pérdidas, será necesario comprobar que aparte de disponer de todos los informes S02, estos no incluyan en su campo “Bc” un valor por encima de 0x80 que indica, entre otras, que tenemos un dato no válido. Por ello se debe comprobar el que el resultado del campo “VALID” obtenido en la consulta de cambio formato fecha del informe S02.

La implementación del cálculo de pérdidas horarias aún no tiene un grado de madurez del 100%, estando aún en fase de desarrollo la implementación de un algoritmo de estimación que en el caso de no disponer de todos los informes S02 o de que estos contengan datos no válidos permita estimarlo y realizar el cálculo de pérdidas horarias, por lo que no se implementará de cara al modelo final expuesto en este documento.

Se incluye un ejemplo de los resultados (en Wh) del cálculo de las pérdidas horarias cuando todos los datos de partida son válidos:

Figura 17-Cálculo de pérdidas horarias en un CT

Una vez se han explicado las condiciones necesarias para la correcta implementación se ha decidido que los cálculos de pérdidas implementado en el modelo final serán diarios. Se explicará en el siguiente apartado como proceder si no todos los suministros del CT estudiado tienen contador con telegestión, se estimará su consumo, y posteriormente se expondrá el procedimiento de cálculo una vez se disponen de todos los datos necesarios.

Modelo de estimación de consumo para los NO Telegestionados

En el caso de que alguno de los suministros en el CT analizado no esté telegestionado, para extrapolar el modelo a CTs con contadores aislados no telegestionados se ha visto conveniente realizar una estimación de su consumo. Los contadores previos a la implantación de equipos con telegestión solo registraban el consumo de energía activa consumida (AI), por lo que solo tendrán efecto estas estimaciones para el cálculo de pérdidas en el CT, concretamente las pérdidas de energía de importación.

Para realizar las estimaciones se ha consultado la BBDD SGC para obtener las fechas de la última y penúltima lectura y el consumo entre esas dos fechas en los rangos de fechas que se están estudiando. Una vez se tienen todos los datos, para este estudio se ha realizado una tabla los campos “Matrícula_CT”, “CUPS”, “fecha”, “Magn” y “AI_dia” con las estimaciones de consumo diarias para estos suministros sin telegestión. La estimación del consumo sigue un modelo lineal y se ha realizado de acuerdo a la siguiente ecuación:

𝐴𝐼𝑑𝑖𝑎𝑒𝑠𝑡(𝑑𝑖𝑎 𝑁) =

𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜

𝐹𝑒𝑐ℎ𝑎𝑢𝑙𝑡𝑖𝑚𝑎_𝑙𝑒𝑐− 𝐹𝑒𝑐ℎ𝑎𝑝𝑒𝑛𝑢𝑙𝑡𝑖𝑚𝑎_𝑙𝑒𝑐

Ahora sí, disponemos de todos los datos para realizar de forma correcta el cálculo de pérdidas diarias en los CT.

Proceso de estimación de pérdidas en el CT

En este apartado, una vez se ha explicado la ecuación de cálculo de pérdidas por descuadre de sumatorios de energías y la estimación de consumo en los suministros no telegestionados, la ecuación resultante que nos permitirá calcular las pérdidas diarias en el CT (en kWh) es:

A continuación, se explicará la metodología seguida para obtener las pérdidas diarias. El proceso se divide en 3 partes, primero calcular la suma de energías de los supervisores, después la suma de energías de los suministros incluyendo los estimados, en la tercera y última se realiza la diferencia entre la energía de los supervisores y la de los suministros, además se pasarán esas pérdidas a porcentaje para tener una mejor visión de las pérdidas en el CT estudiado.

1) La primera de las consultas consistirá en sumar, para cada día, la energía de importación de los contadores de contadores supervisores, que tienen el valor 1000 en el campo “Magn”. El resultado se guardará en el campo “AI_super”.

2) El siguiente paso consistirá en sumar diariamente, la energía de importación de los contadores de contadores en los suministros, con valor “Magn” 1, y guardar el resultado en el campo “AI_sums”.

Esta consulta se realizará precedida de una consulta de unión entre los datos tratados procedentes del informe S05 y los datos estimados de los CUPS sin telegestión, consiguiendo así tener en una misma tabla de consulta los datos de energía de importación de los suministros.

3) El tercer paso será estimar las pérdidas con los datos resultado de las 2 anteriores consultas. Se realizará en una consulta la resta diaria de los campos “AI_super” y “AI_sums”, guardándose el resultado en el campo “Pérdidas_AI”.

Hasta este punto ya tendríamos calculadas las pérdidas teóricas diarias del CT, pero para tener una visión más esclarecedora de las pérdidas se realiza un último paso, se pasan a porcentajes las pérdidas mediante la implementación de la siguiente ecuación en la misma consulta del cálculo de pérdidas:

%𝑃𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠_𝐴𝐼 =𝑃𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠_𝐴𝐼

𝐴𝐼_𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟 · 100 =

𝐴𝐼𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟− 𝐴𝐼_𝑠𝑢𝑚𝑠

𝐴𝐼_𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟 · 100

En la siguiente imagen se muestra el resultado de la ejecución total del cálculo de pérdidas en un CT:

Figura 18-Cálculo de pérdidas diarias en un CT

En este caso se puede comprobar que el CT mostrado no muestra pérdidas significativas (se considera que unas pérdidas menores a ±5% es un rango de pérdidas dentro de lo normal) por lo que puede considerarse en régimen correcto de funcionamiento.

2.6.4 Energías de exportación

Una de las variables que nos pueden dar gran información sobre si existe alguna actividad anómala en el contador es la existencia de energía de exportación (AE>0).

Los únicos suministros que pueden tener energía de exportación (entregada a la red, no demandada de la red) no nula son los suministros con generación fotovoltaica, lo cual está marcado en SGC en el campo “Tipo Sum” con el valor 91.

El proceso de filtrado de las Energías de Exportación se divide en 3 partes:

Las 2 primeras consultas, se cruzarán los informes S02 y S05 con la tabla de SGC para quedarnos con los suministros de interés, los que no son de origen fotovoltaico mediante un filtrado por el campo “tipo sum” distinto de 91 y simultáneamente filtrar en los informes por el campo “AE” cuando este contenga un valor mayor que 0. En la consulta sobre el S02 se comprueba el que el resultado del campo “VALID” obtenido en la consulta de cambio formato fecha, descartando los no válidos. La última parte consta de una consulta de unión para listar de manera conjunta todos los resultados obtenidos. En este punto cabe resaltar que al estar mostrando registros del informe S02 que poseen un campo “hora”, a los registros del informe S05 se les ha añadido un campo extra “hora” con el valor 99 que únicamente denota que el registro pertenece al informe de cierres diarios.

En la siguiente ilustración se muestra la ejecución de búsqueda de energías de exportación no nulas sobre un CT: