Modelado y simulación de líneas de alta tensión ante fallas transitorias y persistentes
Autores: Fic, Marius; Abrudean, Mihail; Murean, Vlad; Clitan, Iulia; Ungurean, Mihaela-Ligia; Motorga, Roxana; Ceuca, Emilian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Modelado y simulación de líneas de alta tensión ante fallas transitorias y persistentes
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Modelado
Simulación
Líneas eléctricas
Fallas
Estructura de control
Inteligencia artificial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
El trabajo propone un método original para modelar y simular el disparo de líneas de interconexión de energía de 110 kV en caso de fallas comunes, como fallas transitorias o persistentes. Las áreas urbanas e industriales, áreas urbanas circundantes, requieren un alto consumo de energía que se suministra a través de líneas aéreas de energía de 110 kV, responsables de distribuir energía a los consumidores industriales y domésticos. Las líneas de distribución de energía de alto voltaje son las más propensas a fallar, debido a su exposición, afectando a un gran número de consumidores si ocurre una falla. Las fallas de las líneas de energía en servicio certifican que actualmente no hay un modo de operación perfectamente controlable en términos de clasificación de carga, factores ambientales, resistencia a la aislación o resistencia mecánica, que permitiría evitar totalmente las fallas, solo es posible reducir el impacto que tienen en la red en su conjunto. Se han desarrollado modelos matemáticos para determinar las respuestas experimentales de voltaje y corriente que describen la propagación de la falla, expresadas como una curva polinómica de séptimo grado, como una función de transferencia de segundo orden o como el modelo tipo Gaussiano. Al comparar estos modelos matemáticos, se obtuvieron las respuestas más probables que pueden llevar al desarrollo de una estructura de control para la identificación rápida de una falla, con la posibilidad de disparar el relé de protección de la línea. En la parte final del manuscrito, se demuestra la viabilidad de aplicar técnicas de inteligencia artificial para la aplicación de gestión de fallas abordada. La estructura de control desarrollada evalúa la naturaleza de la falla y determina una reacción más rápida de la protección de la línea causando un aumento en el rendimiento del servicio de distribución.
Descripción
El trabajo propone un método original para modelar y simular el disparo de líneas de interconexión de energía de 110 kV en caso de fallas comunes, como fallas transitorias o persistentes. Las áreas urbanas e industriales, áreas urbanas circundantes, requieren un alto consumo de energía que se suministra a través de líneas aéreas de energía de 110 kV, responsables de distribuir energía a los consumidores industriales y domésticos. Las líneas de distribución de energía de alto voltaje son las más propensas a fallar, debido a su exposición, afectando a un gran número de consumidores si ocurre una falla. Las fallas de las líneas de energía en servicio certifican que actualmente no hay un modo de operación perfectamente controlable en términos de clasificación de carga, factores ambientales, resistencia a la aislación o resistencia mecánica, que permitiría evitar totalmente las fallas, solo es posible reducir el impacto que tienen en la red en su conjunto. Se han desarrollado modelos matemáticos para determinar las respuestas experimentales de voltaje y corriente que describen la propagación de la falla, expresadas como una curva polinómica de séptimo grado, como una función de transferencia de segundo orden o como el modelo tipo Gaussiano. Al comparar estos modelos matemáticos, se obtuvieron las respuestas más probables que pueden llevar al desarrollo de una estructura de control para la identificación rápida de una falla, con la posibilidad de disparar el relé de protección de la línea. En la parte final del manuscrito, se demuestra la viabilidad de aplicar técnicas de inteligencia artificial para la aplicación de gestión de fallas abordada. La estructura de control desarrollada evalúa la naturaleza de la falla y determina una reacción más rápida de la protección de la línea causando un aumento en el rendimiento del servicio de distribución.