IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - January/February 2023 - 35

SYMS completo
Los sistemas de SCADA con un índice lento de actualización
y el WAMS con PMUs no son adecuados para monitorear
la respuesta dinámica al sistema complejo debido a la
creciente penetración de la electrónica de potencia. Por lo
tanto, para llenar los vacíos de las investigaciones existentes,
se desarrolla un SYMS completo. El SYMS contiene los
siguientes cuatro tipos de dispositivos de medición sincronizada
(SMD, por sus siglas en inglés), así como un centro de
datos (véase la figura 1):
✔ SMD para energías renovables (SMD-R)
✔ SMD para aplicaciones de control (SMD-C)
✔ SMD para cargas (SMD-L)
✔ SMD para formas de onda (SMD-W).
SMD
Los cuatro tipos de SMD que se muestran en la figura 1 pueden
estimar el sincrofasor, la frecuencia y el índice de cambio
de frecuencia (ROCOF, por sus siglas en inglés) de las
señales de potencia. Los diferentes tipos de SMD también
pueden mostrar algunas diferencias según sus posibles aplicaciones.
Las características de los cuatro tipos de SMD se
describen a continuación:
✔ SMD-R: debido a la alta penetración de la electrónica
de potencia y la baja inercia de las FER, los componentes
de frecuencia de las señales de potencia en áreas
de energías renovables distribuidas se están haciendo
cada vez más complejos. Además, los convertidores
de potencia y los circuitos de control tienen constantes
de tiempo mucho menores que aquellos de los GS,
produciendo una dinámica mucho más rápida. Como
consecuencia, el sistema de medición utilizado para el
monitoreo de FER debe tener una velocidad de muestreo
más rápida y anchos de banda más amplios para
la transmisión de datos. El SMD-R está diseñado para
tener la capacidad de extraer el sincrofasor preciso de
señales de oscilación de alta frecuencia con un índice
de reporte más alto y un ancho de banda de medición
más amplio. Estas capacidades mejoradas dan la posibilidad
de que se monitoreen y controlen las SSO.
El SMD-R se implementa a un nivel de baja tensión
Servidor de retransmisión
Analizador de datos
Mediciones
Recopilación de datos
Reenvío de datos
Servidor de
registros históricos
Base de
datos de
registros
históricos
Base de
datos de
MySQL
del viento y de las estaciones fotovoltaicas, como la
zona de baja tensión de las subestaciones tipo caja en
las turbinas eólicas. Por lo tanto, el SMD-R también
puede facilitar la DSE distribuido en cada turbina eólica
y panel fotovoltaico de un parque eólico o solar, lo
que puede utilizarse para optimizar el rendimiento del
parque completo.
✔ SMD-C: el SMD-C está diseñado para enviar mediciones
más rápidas al control de circuito cerrado de las
redes eléctricas con electrónica de potencia, como el
control de tensión y el control inercial virtual. Es posible
que la aplicación del SMD-C no incluya la DSE,
pero es una parte importante del SYMS. El SMD-C
tiene una latencia de reporte (RL, por sus siglas en inglés)
más corta en un ancho de banda de medición más
estrecho (48-52 Hz). Los requerimientos de medición
y los escenarios de funcionamiento del SMD-C son
similares a los de un PMU de clase P, sin embargo, el
primero puede obtener mediciones del sincrofasor, la
frecuencia y el ROCOF con una RL menor a 20 milisegundos.
✔
SMD-L: el SMD-L se instala en los sistemas de distribución
y dentro de las instalaciones de carga, que
cuentan con más armónicos y un nivel de ruido más
alto en comparación con las redes de transmisión. El
ancho de banda de medición del SMD-L se establece
en 45-55 Hz para suprimir la mayor parte del ruido, y
el posee una capacidad de medición de ancho de banda
para estimar los parámetros de los armónicos e interarmónicos.
Pueden aplicarse los datos de medición para
el modelado de carga, la ubicación de los problemas
de armónicos, el análisis de perturbación en la distribución,
etc. La DSE para las redes de distribución con
cargas complejas sigue estando en la etapa primaria
debido a la dificultad de modelar las diversas cargas
dinámicas.
✔ SMD-W: el SMD-W presenta la medición síncrona
de la forma de onda con un índice de muestreo adaptativo
de 0.8 a 12.8 KHz. Luego, se reporta la forma
de onda en tiempo real por internet de alta velocidad
(como 5G). Cabe mencionar que el desarrollo
Servidor de aplicaciones
Estimación del estado
Aplicación en línea
Aplicación fuera de línea
Base de datos
en tiempo real
figura 2. Marco del centro de datos. SQL: lenguaje de consulta estructurada.
enero/febrero 2023
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Base de datos
de Redis
Función:
W Filtrar ruidos
W Procesar datos
erróneos
W Estados dinámicos
W Datos desconocidos
W . . .
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