Un nuevo método para evaluar la fiabilidad y seguridad de las subestaciones eléctricas urbanas
Autores: Silva-Ortega, Jorge; Ortíz, Jesús; Candelo-Becerra, John E.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un nuevo método para evaluar la fiabilidad y seguridad de las subestaciones eléctricas urbanas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Aplicación
Fiabilidad
Seguridad
Método
Riesgo
Subestaciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta la aplicación de métodos cuantitativos y cualitativos para evaluar la fiabilidad y seguridad en las subestaciones eléctricas urbanas. El método es una técnica visual basada en un análisis conceptual de las diferentes configuraciones de subestaciones. También realizamos un análisis de sensibilidad considerando los efectos de conectar y desconectar varios elementos de un sistema de energía. El procedimiento considera evaluar los niveles de carga de transformadores, buses y líneas, así como el estado actual de los elementos individuales y el número de elementos conectados. Se propuso un nuevo índice para las subestaciones eléctricas urbanas, evaluando el riesgo de demanda no atendida. La técnica se probó en un estudio de caso de un sistema de energía con una red de subtransmisión en malla y circuitos de distribución para suministrar energía a las cargas. Los resultados mostraron que el método propuesto es un método cualitativo útil para obtener una descripción cuantitativa del sistema durante la operación en casos críticos y el riesgo de demanda no atendida. Además, el 30% de las subestaciones eléctricas mostraron indicadores de fiabilidad bajos para casos críticos como fallos en transformadores que conectan diferentes configuraciones internas. Estos hallazgos podrían ser de interés para las empresas de servicios públicos y operadores, ya que este documento proporciona un método simplificado y gráfico que puede integrar componentes como configuraciones, riesgo de demanda no atendida e indicadores de carga como parámetros clave para identificar puntos críticos que afectan la fiabilidad y seguridad de los sistemas de energía. El estudio de caso mostró que las subestaciones eléctricas con el mayor riesgo de demanda no atendida, alrededor del 50%, eran aquellas con configuraciones de barra simple y doble en sus respectivas áreas de conmutación. Por otro lado, las subestaciones con el menor riesgo de demanda no atendida, igual o menor al 20%, eran subestaciones eléctricas con una configuración de conmutador de barra doble + bypass, una configuración de barra doble y anillo en el área de conmutación de 110 kV, y una configuración de barra simple en el área de conmutación de 13.8 kV. Este estudio mostró que aquellas subestaciones que tenían acoplamientos tenían una mayor probabilidad de soportar contingencias.
Descripción
Este documento presenta la aplicación de métodos cuantitativos y cualitativos para evaluar la fiabilidad y seguridad en las subestaciones eléctricas urbanas. El método es una técnica visual basada en un análisis conceptual de las diferentes configuraciones de subestaciones. También realizamos un análisis de sensibilidad considerando los efectos de conectar y desconectar varios elementos de un sistema de energía. El procedimiento considera evaluar los niveles de carga de transformadores, buses y líneas, así como el estado actual de los elementos individuales y el número de elementos conectados. Se propuso un nuevo índice para las subestaciones eléctricas urbanas, evaluando el riesgo de demanda no atendida. La técnica se probó en un estudio de caso de un sistema de energía con una red de subtransmisión en malla y circuitos de distribución para suministrar energía a las cargas. Los resultados mostraron que el método propuesto es un método cualitativo útil para obtener una descripción cuantitativa del sistema durante la operación en casos críticos y el riesgo de demanda no atendida. Además, el 30% de las subestaciones eléctricas mostraron indicadores de fiabilidad bajos para casos críticos como fallos en transformadores que conectan diferentes configuraciones internas. Estos hallazgos podrían ser de interés para las empresas de servicios públicos y operadores, ya que este documento proporciona un método simplificado y gráfico que puede integrar componentes como configuraciones, riesgo de demanda no atendida e indicadores de carga como parámetros clave para identificar puntos críticos que afectan la fiabilidad y seguridad de los sistemas de energía. El estudio de caso mostró que las subestaciones eléctricas con el mayor riesgo de demanda no atendida, alrededor del 50%, eran aquellas con configuraciones de barra simple y doble en sus respectivas áreas de conmutación. Por otro lado, las subestaciones con el menor riesgo de demanda no atendida, igual o menor al 20%, eran subestaciones eléctricas con una configuración de conmutador de barra doble + bypass, una configuración de barra doble y anillo en el área de conmutación de 110 kV, y una configuración de barra simple en el área de conmutación de 13.8 kV. Este estudio mostró que aquellas subestaciones que tenían acoplamientos tenían una mayor probabilidad de soportar contingencias.