IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - January/February 2023 - 67

probabilísticos de gestión de riesgos en el marco temporal
de las operaciones?
Una vez adaptadas las reglas de la red, podemos pensar
en desplegar tecnologías clave aprovechando D-WASA por
etapas. Desde el auge de los PMUs en la década de 2000, se
han debatido los siguientes conceptos:
1) algoritmos SIPS basados en DSE que utilizan sistemas
de reglas de lógica difusa y otras máquinas de inteligencia
artificial en lugar de sistemas de decisión de
Boole fijos;
2) evaluación probabilística de riesgos integrada a las
operaciones en tiempo real, debatida de nuevo por las
partes interesadas después de cada apagón;
3) operadores automáticos, discutido por primera vez por
Dy-Liacco, en 1996;
4) simuladores dinámicos para la formación de operarios
en redes D-WASA y 4D.
DSE permite WACS y SIPS basados en
respuestas que mejoran el rendimiento
dinámico del sistema
Basado en algoritmos avanzados de PMU, la DSE puede
cumplir los requerimientos estrictos del control automático
de realimentación. De repente, aplicaciones que
durante mucho tiempo se consideraron imposibles y
arriesgadas, como los WACS de bucle cerrado y los SIPS
basados en la respuesta (figura 10), están al alcance de la
mano. Estas funciones pasarán a formar parte de EMS/C,
lo que contribuirá a crear un esquema de mayor envergadura
para mejorar el rendimiento dinámico de las redes
con predominio de FED. Según los resultados obtenidos
en Hydro-Québec a lo largo de la última década, en la
tabla 1 se enumeran algunas métricas de éxito tangibles
y cuantificables atribuibles a las aplicaciones de área
extensa basadas en DSE.
La primera lista de aplicaciones de la tabla 1 aumenta
la potencia reactiva en los compensadores dinámicos
en derivación para evitar el colapso de la tensión,
a partir del uso de indicadores remotos de colapso de
tensión posteriores a la contingencia. La segunda aplicación
modula la salida de potencia reactiva de centrales
hidroeléctricas, parques eólicos y compensadores dinámicos
en derivación utilizando el PSS multifuncional
multibanda (MF-MBPSS, por sus siglas en inglés) alimentado
con una velocidad media desde DSE, como se
muestra en la figura 11. El MF-MBPSS se puede mejorar
con información sobre el centro de inercia y el ROCOF.
La tercera aplicación, estudiada desde mediados de la
década de 1990 y demostrada a escala piloto en la red
del sur de China, amortigua las oscilaciones interáreas
en los sistemas CA-CC utilizando desplazamientos del
ángulo del rotor para modular los sistemas de excitación
del generador y modular los puntos de ajuste de potencia
real y reactiva para las instalaciones de CC de alta
tensión y FED.
enero/febrero 2023
Preparación para la prueba de concepto y
la adopción de la DSE
Teniendo en cuenta el estrecho acoplamiento necesario entre
DSE y EMS en la escala de tiempo de submilisegundos, es
inevitable la simulación en tiempo real de EMS/C con un
modelo de red 4D, incluidos los niveles de TI y telecomunicación.
Durante el proyecto WACS de la figura 2, en el que
solo participaron tres subestaciones, se utilizó ampliamente
el simulador en tiempo real Hypersim de IREQ junto con
el PDC de IREQ conectado a los SPDC a través de enlaces
de comunicación reales. Las pantallas de monitoreo se
instalaron lado a lado con las pantallas del simulador y un
diagrama unifilar del experimento de campo para facilitar la
depuración de todo el sistema e imitar las acciones impulsadas
por el despacho desde el EMS. El sistema sometido
a prueba se simulaba al mismo tiempo para confirmar los
resultados de campo y explorar mecanismos de falla más
complejos en condiciones reales.
Esta experiencia práctica validó, en nuestra opinión, las
ventajas de interconectar la simulación HIL con las réplicas
EMS mediante el uso de capturas del sistema eléctrico basadas
en SE para mejorar las pruebas y la validación de WACS.
Llegamos a la conclusión de que una etapa previa necesaria
en el desarrollo de las tecnologías de red 4D que aprovechan
la DSE era un entorno de simulación que pudiera representar
con precisión la dinámica temporal de los sistemas del
mundo real, incluidos los niveles de TI y telecomunicación.
La idea era integrar la simulación en tiempo real de los niveles
eléctrico, de telecomunicación y de TI al tiempo que se
añadían controladores de automatización y protección reales
para sistemas centrales y FED, réplicas de EMS y SCADA,
todo ello conectado mediante un sofisticado middleware.
En la figura 12, se esboza la plataforma de cosimulación
del IREQ, iniciada en 2016. Al incluir representaciones
detalladas de las FED, las microrredes, las redes de gran
escala y las redes de telecomunicación que las conectan
entre sí, una plataforma de simulación de alta fidelidad se
convierte en un auténtico " gemelo digital " de la red inteligente.
De este modo, se pueden realizar estudios creíbles
fuera de línea y en tiempo real de escenarios complicados,
como ciberataques dirigidos contra activos de la red (subestaciones
y centrales eléctricas), para determinar los posibles
impactos en el rendimiento y el control del sistema eléctrico
y evaluar los riesgos sobre la confiabilidad del servicio eléctrico
a los consumidores.
La originalidad de este concepto, que tiene en su núcleo
el middleware InSystemLab, desarrollado por E-Sim Solutions,
consiste en hacer posible el estudio de un sistema de
sistemas permitiendo que cada experto en la materia analice
los comportamientos en su propio entorno, con herramientas
conocidas y específicas de su campo de especialización.
No obstante, en segundo plano, el sistema se representa, sin
compromiso, como un gemelo digital dinámicamente preciso,
lo que oculta al experto en la materia la complejidad
inherente a un sistema de sistemas ciberfísicos.
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