Power & Energy Magazine - Spanish - May/June 2019 - 60

Este artículo describe el uso de herramientas
de simulación EMT fuera de línea y en tiempo real
para aplicaciones de redes de transmisión.
corporativa, planificación estratégica, así como necesidades
de I+D. Los problemas clave son los siguientes:
✔ obligación de preservar y organizar el conocimiento
existente
✔ necesidad de capacitar a un gran número de nuevos
ingenieros para reemplazar las jubilaciones previstas
en los próximos cinco a 10 años
✔ necesidad de I+D continuos para herramientas de simulación nuevas y mejoradas para la planificación y
el diseño de sistemas de energía
✔ financiación de las actividades de I+D.
Muchos gestores de redes de transmisión (GRT) en todo
el mundo comparten estos desafíos, los cuales deben ser
abordados. En respuesta, se han creado varias iniciativas
colaborativas. La simulación EMT puede ser llevada a cabo
en tiempo real o fuera de línea para cumplir con los diferentes objetivos del estudio. Este artículo describe el uso de
herramientas de simulación EMT fuera de línea y en tiempo
real para aplicaciones de redes de transmisión.
Simulación en tiempo real

Este tipo de simulación es usado para simular o producir
condiciones similares a las que podrían ocurrir en la realidad para equipos de hardware verdaderos, como los subsistemas de control y protección. Un simulador en tiempo real
genera salidas (tensiones, corrientes, estados, etc.) y entradas
de muestra (como ser comandos, órdenes y puntos de ajuste)
a la misma velocidad que el funcionamiento de los sistemas de energía reales. Para poder realizar una simulación
hardware-in-the-loop (HIL), la simulación EMT en tiempo
real debe solucionar las ecuaciones del sistema para un paso
único dentro del mismo plazo que el reloj del mundo real.
Para cumplir con la restricción del tiempo real, se necesitan
computadoras y tableros de interfaz especializados. También
se pueden necesitar algunas simplificaciones de modelado.
Simulación fuera de línea

Este abordaje se prefiere a veces como un primer paso para la
simulación dinámica o cuando no hay disponibilidad de subsistemas de hardware de control físico y protección. Puede
ejecutarse en una PC estándar y tiene menos restricciones en
el desempeño del tiempo de cálculo. Las ecuaciones del sistema pueden ser resueltas más rápida o más lentamente que
un reloj en tiempo real. La simulación fuera de línea ofrece
una mejor flexibilidad porque puede ser resuelta con métodos de simulación más avanzados, modelos de equipos más
detallados e intervalos de cálculo más pequeños. Pero no
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está diseñada para tener una interfaz con dispositivos físicos,
como los subsistemas de hardware de control y protección.

Simulación EMT fuera de línea
De la planificación al funcionamiento
El Réseau de Transport d'Electricité (RTE), el GRT eléctrico de Francia, usa la herramienta de simulación EMT
"Programa de Electromagnéticos Transitorios: Versión
Revisada" (EMTP-RV, por sus siglas en inglés) para realizar
estudios de dominio temporal y de escaneo de frecuencia
fuera de línea. Los ingenieros realizan simulaciones EMT
fuera de línea en las diferentes etapas de un proyecto. Las
siguientes etapas son necesarias para el estudio de proyectos
que involucren equipos electrónicos de potencia conectados
a la red de transmisión francesa.
✔ En la etapa de planificación y especificación, los expertos identifican potenciales problemas técnicos y
evalúan soluciones. Esta etapa usa un modelo genérico
de la nueva instalación en un modelo de red reducida.
Por ejemplo, un modelo de HVdc/FACTS genérico
(el cual incluye representación del control y la protección) puede ser usado inicialmente para la nueva
instalación. Luego, los ingenieros pueden comenzar
a desarrollar y calibrar configuraciones en base a la
experiencia y las especificaciones funcionales.
✔ En la etapa de diseño, los expertos evalúan las soluciones propuestas por los fabricantes. Aquí es cuando los
estudios pueden usar modelos preliminares proporcionados por los fabricantes, además de los modelos
genéricos disponibles. Los modelos de los fabricantes
son puestos en una caja negra debido a cuestiones de
propiedad intelectual.
✔ En la etapa de prueba/puesta en marcha, los ingenieros verifican el desempeño del sistema con el modelo
del dispositivo para evitar posibles interacciones adversas con la red existente.
✔ Cuando los modelos fuera de línea de un fabricante de
dispositivos electrónicos de potencia son lo suficientemente precisos, como se demuestra al coincidir con
la etapa de prueba/puesta en marcha, los estudios de
simulación fuera de línea pueden ser usados para simular el diseño final y durante el funcionamiento comercial del proyecto. Sin embargo, debido a que RTE
compra controladores réplica, la mayoría de los estudios del sistema emplean una simulación en tiempo
real utilizando HIL para garantizar la alta precisión y
confiabilidad de los resultados.
mayo/junio 2019

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