Proyecto Final de Grado - of RINFI

En particular, el proyecto pertenece a la primera categoría de becas de investigación (estudiantes avanzados) y se llevó a cabo en cooperación con el Grupo de Investigación del Laboratorio de Alta Tensión (LAT). Esto depende en gran medida de la densidad de carga en un área determinada y del tipo de cargas.

CONTEXTO NACIONAL

Existen varios métodos propuestos en la bibliografía para solucionar el problema de los cortocircuitos en los sistemas de distribución [8]. En consecuencia, estos métodos proporcionan ubicaciones de fallas precisas pero inciertas (distancias lo suficientemente cercanas a múltiples secciones de línea eléctricamente equivalentes con fallas).

OBJETIVOS

Analizar métodos matemáticos para la resolución de problemas y reducir la incertidumbre en la estimación múltiple en sistemas de distribución. Desarrollar un algoritmo matemático para solucionar problemas y eliminar múltiples puntuaciones para diferentes tipos de cortocircuitos.

ESTRUCTURA DEL INFORME

Vincular los algoritmos programados para la localización de fallas con la información disponible de la red de distribución contenida en GIS, los valores medidos de tensión y corriente de falla en la salida del distribuidor y los valores de carga estimados. Se trabaja en el comportamiento del algoritmo matemático para la detección de problemas y la posterior delimitación de la estimación múltiple, a partir de simulaciones SEP en el programa PowerFactory DigSILENT, y se obtienen nuevas conclusiones.

ESTADO DEL ARTE

HERRAMIENTA INFORMÁTICA PARA LA LOCALIZACIÓN DE FALLAS EN SISTEMAS

RESUMEN
DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO

El cálculo se basa en el análisis de la impedancia de falta asumiendo que es puramente resistiva. El modelo implementado para la localización de fallas se basa en un modelo de análisis gráfico de impedancia de fallas [2], junto con el uso de un sistema de posicionamiento geográfico para obtener una respuesta gráfica de la solución [16].

ELIMINACIÓN DE LA MÚLTIPLE ESTIMACIÓN PARA LA LOCALIZACIÓN DE FALLAS

RESUMEN

Al considerar el circuito equivalente mostrado en la Figura 2.2.5, las ecuaciones obtenidas son las mismas que en el caso de faltas a tierra bifásicas. ELIMINACIÓN DE ESTIMACIÓN MÚLTIPLE PARA UBICACIÓN MONOFÁSICA EN SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN.

ELIMINACIÓN DE LA MÚLTIPLE ESTIMACIÓN PARA LA LOCALIZACIÓN DE FALLAS

RESUMEN

La impedancia de carga ZLOAD se calcula como la relación entre el voltaje previo a la falla y los valores actuales en la subestación, suponiendo que los elementos de la matriz fuera de la diagonal son iguales a cero. FORMULACIÓN AMPLIADA PARA ELIMINAR MÚLTIPLES ESTIMACIONES SOBRE LOCALIZACIÓN DE FALLAS EN SISTEMAS.

FORMULACIÓN EXTENDIDA PARA LA ELIMINACIÓN DE LA MÚLTIPLE

RESUMEN

El error está en la derivada con el error más pequeño estimado a partir de las distancias calculadas en (2.4.5) y (2.4.9). MÉTODO BASADO EN MINERÍA DE DATOS PARA REDUCIR LA EVALUACIÓN MÚLTIPLE EN LA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS.

MÉTODO BASADO EN LA MINERÍA DE DATOS PARA REDUCIR LA MÚLTIPLE

RESUMEN

La infraestructura completa de computación en la nube incluye todo, desde la comunicación de datos hasta el procesamiento de datos. El retraso en la comunicación de datos no puede exceder el tiempo máximo de forma de onda almacenado en el medidor inteligente.

ESTRATEGIA DE APRENDIZAJE PARA REDUCIR EL PROBLEMA DE MÚLTIPLE

RESUMEN

El conjunto de datos utilizado en la prueba no se utilizó previamente en la fase de entrenamiento. Las mediciones utilizadas para entrenar el método de aprendizaje se registran en la estación (se pueden obtener a partir de simulaciones en el modelo de red).

MÉTODO PROPUESTO

BASE DE DATOS GEORREFERENCIADA

ASPECTOS GENERALES
ASPECTOS TÉCNICOS DEL MODELADO
ASPECTOS TÉCNICOS DE LA INFORMACIÓN SOLICITADA

El nodo con un elemento "ET" debe tener el nivel de voltaje en el lado alto. Finalmente, el “Fichero de Elementos” contiene cada uno de los elementos del sistema (“Fuentes de Alimentación”, “Estaciones Transformadoras”, “Conmutadores”, “Condensadores” y “Reguladores de Tensión”) y consta de una serie de campos que son variables dependiendo del elemento en cuestión.

MÉTODO PARA LA LOCALIZACIÓN DE FALLAS Y LA ELIMINACIÓN DE LA

DEFINICIÓN DE LAS IMPEDANCIAS DE CARGA
PROCEDIMIENTO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LA RED EN

Por motivos de mayor claridad de la red eléctrica, el nodo perteneciente a la salida del cuadro de distribución se ha definido como una barra (BUSBAR), como se muestra en la Figura 3.3.19. Si todos los nodos de la red eléctrica ya están cargados, entonces es posible agregar las líneas. Para ello se seleccionan las cargas (CARGA GENERAL) de la barra Elementos de Red y se colocan en el nodo correspondiente, como se muestra en la Figura 3.3.29.

Finalmente se asignaron los valores calculados a la conexión de la red creada en PowerFactory DigSILENT. La Figura 3.3.41 muestra parte de la red eléctrica, donde se pueden observar en detalle las propiedades de los elementos creados. En este caso, se puede simular un flujo de carga para la red creada presionando la opción CALCULAR CONDICIONES INICIALES en la barra de tareas principal.

Finalmente, al presionar EJECUTAR, el programa calcula una corriente de carga de la red y es posible visualizar en el cuadro de resultados previamente creado los valores de voltaje y corriente en la salida del divisor, como se muestra en la Figura 3.3.51.

DETERMINACIÓN DEL FLUJO DE CARGA

DEFINICIÓN DE NODO DE CORRIENTE
MÉTODO PARA ESTIMAR FLUJOS DE CARGA

Por ejemplo, un nodo puede ser un punto donde se produce un cambio en la característica de la línea (cambio de conductor aéreo a subterráneo, cambio de sección, etc.) o donde aparecen elementos físicos (transformadores, interruptores, etc.). Del archivo "lineas.txt" presentado en 3.6 "Estructura del algoritmo de cálculo", el cual tiene la información del nodo inicial y final de cada tramo de línea de la grilla, es posible obtener los nodos reales de la misma de manera sencilla. analizando cuantas veces se repite cada nodo inicial. Además, deben considerarse como nodos de corriente aquellos nodos en los que existan transformadores (excepto los que sean cargas terminales), ya que de estos también fluye una parte de la corriente.

El algoritmo que permite obtener los datos de tensión y corriente en un punto particular de la red asume como primera aproximación que existe información sobre el estado de carga de los transformadores de la red previo al evento de falla. De esta forma es posible estimar la demanda en un momento dado.

CALCULO DE LA IMPEDANCIA DE CARGA

El nodo N5 es el nodo donde desea obtener la impedancia equivalente, es decir, N5 = Neq. El nodo N8 es el nodo donde desea obtener la impedancia equivalente, es decir, N8 = Neq. El nodo N8 no coincide con Neq y es el nodo donde se aprueba la carga.

Finalmente, ahora está disponible la impedancia equivalente de todas las derivaciones en el nodo actual N4. Es decir, es posible realizar la combinación en paralelo de las impedancias equivalentes Zl4' y Zl9', para obtener la resistencia equivalente vista en el nodo N4.

ESTRUCTURA DEL ALGORITMO DE CÁLCULO

ESTRUCTURA BÁSICA DEL ALGORITMO DE CÁLCULO
ENTRADAS DEL ALGORITMO DE CÁLCULO
SALIDAS DEL ALGORITMO DE CÁLCULO
VERSIÓN EJECUTABLE
EJEMPLO DE APLICACIÓN

110 Zeq = Zl2′ [Ω La importancia de modificar todos los vectores de impedancia radica en que el orden de las ramas es aleatorio en el algoritmo desarrollado en MATLAB, mostrado en el apartado 3.6 "Estructura del algoritmo de cálculo". En el apartado 3.6.4 "Versión ejecutable" se explican con más detalle los archivos necesarios para ejecutar el programa de cálculo y su correspondiente ubicación. En el apartado 3.6.5 “Ejemplo de aplicación” se desarrolla un caso práctico donde se utiliza la plataforma SIG para la representación gráfica de las estimaciones calculadas en el algoritmo de cálculo.

Localization_Fallas_v2.0.exe: archivo ejecutable del localizador de fallas según el modelo desarrollado en la Sección 3 “Método Propuesto”. Localization_Fallas_v2.1.exe: archivo ejecutable localizador de fallas según el modelo desarrollado en el Apartado 4.1 “Estudio de Estimación de Puntos de Falla Múltiples en Líneas Bifásicas y LMRT”.

RESULTADOS

EXACTITUD DEL MÉTODO PROPUESTO
EFICIENCIA DEL MÉTODO PROPUESTO EN LA ELIMINACIÓN DE LA MÚLTIPLE

Después de ejecutar 225 simulaciones, los datos se tabularon en función del valor de la resistencia a la falla y se representó la tasa de falla para cada tipo de falla, de acuerdo con (3.7.4), en función de la distancia real al punto de falla. EFICIENCIA DEL MÉTODO PROPUESTO EN LA ELIMINACIÓN DE LA ESTIMACIÓN MÚLTIPLE DE ERRORES ESTIMACIÓN MÚLTIPLE DE ERRORES. Con estos datos es posible estudiar el desempeño del método propuesto en la eliminación de la estimación múltiple de puntos de falla.

Por ello, en esta fase de cálculo se simularon cuatro tipos de faltas (monofásicas, bifásicas, bifásicas a tierra y trifásicas), variando la distancia al punto de falta, siempre en líneas de tres conductores, que pueden puede verse en la figura 3.7.6. Luego de realizar 100 simulaciones, se tabularon los datos indicando los posibles tramos en error (estimaciones), el error o incertidumbre según (3.7.5) y la probabilidad de ocurrencia según (3.7.6) para cada valor de la resistencia de falla Rf .

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Según el procedimiento de cálculo, no fue posible analizar la eliminación de la estimación múltiple del punto de falla en líneas que no sean trifilares. Se logró realizar un flujo de carga con una precisión aceptable en base a los datos de impedancia de las líneas y las cargas para una determinada condición de carga de la red (en el caso estudiado, cargas al 100% de su potencia nominal). La eliminación de la estimación múltiple se limita únicamente a faltas de cualquier tipo en líneas trifilares (trifásicas).

De lo anterior se puede observar que el método propuesto presenta una alta precisión en la localización del punto de falla y en la reducción de la evaluación múltiple (solo en líneas trifásicas). Finalmente, es importante destacar la visualización de resultados en forma gráfica en el entorno de la plataforma SIG.

POSIBLES ALTERNATIVAS EN EL MODELADO DE LA RED Y EL ALGORITMO DE

ESTUDIO DE LA MÚLTIPLE ESTIMACIÓN DEL PUNTO DE FALLA EN LÍNEAS

ELIMINACIÓN DE LA MÚLTIPLE ESTIMACIÓN A PARTIR DE LA ACTUACIÓN DE
RESULTADOS
ANÁLISIS DE RESULTADOS

166 Al igual que en el caso de la eliminación múltiple de rating en líneas de tres hilos, al final del cálculo se obtienen los posibles tramos con falta, la distancia al punto de falta m% y la probabilidad de ocurrencia en cada caso. Sin embargo, en el paso anterior de la metodología propuesta, ya se ha realizado una comparación entre las secciones 3 y 4 de tres fases, como se presenta en la Sección 3.1 "Método para eliminar la estimación múltiple". Es decir, en caso de fallo en cualquier punto de la red, sólo actuará la protección directamente aguas arriba de dicha ubicación.

Esto significa que a partir del mencionado "fichero de elementos" es posible obtener información sobre la ubicación de los fusibles existentes en la red estudiada, de los nodos donde se encuentran. Tenga en cuenta que se han agregado los campos necesarios para ingresar los valores medidos de tensión VMEDIDA (Upa, Upb, Upc) y corriente IMMEDIDA (Ipa, Ipb, Ipc) una vez despejada la falla por disparo de la protección.

ESTUDIO DEL DESEQUILIBRIO EN EL FLUJO DE CARGA MEDIANTE