IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - May/June 2021 - 123

en mi opinión (continúa de la pág. 125)
Requerimientos especiales
en la protección de
microrredes
Hoy en día, tanto en las microrredes
como en los sistemas de distribución,
los principales desafíos provienen de
la alta penetración de fuentes basadas
en inversores (IBR, por sus siglas en
inglés) y las siempre cambiantes configuraciones
de microrredes y diseños de
controladores. Los relés de los microprocesadores
pasados deben adaptarse
a las necesidades de protección de las
microrredes, así como a las redes de
distribución en sistemas con altas penetraciones
de IBR. El punto de partida
para esta adaptación a las microrredes
comienza con sus requerimientos de
protección únicos, que son diferentes
de los requerimientos típicos de protección
de distribución radial de cuatro
maneras clave.
1) Prevalencia de fuentes electrónicas
de potencia: las microrredes
tienen constantes de tiempo
y características de corriente de
falla significativamente diferentes
que las máquinas rotativas.
2) Distribución de las fuentes a
través de la microrred: cada
combinación de fuentes tiene
diferentes características de respuesta
a las fallas.
3) Flujos bidireccionales: la protección
del sistema de distribución
solo fue diseñada para fallas
radiales en flujos eléctricos
de una única dirección, pero la
mayoría de las microrredes tendrán
sus fuentes en una ubicación
diferente, la cual presentará
corrientes de falla que van en la
otra dirección tanto en el modo
conectada a la red como en el
modo de isla.
4) Diseño de los sistemas de protección:
el diseño de los sistemas
de protección para una microrred
en modo operativo de isla
es diferente del modo conectado.
Además, es necesario considerar
la protección durante la transición
entre estos dos modos opemayo/junio
2021
rativos, que pueden requerir dos
conjuntos diferentes de sistemas
de protección y un cambio rápido
entre los dos regímenes.
La interconexión desde las FED a
las redes de distribución, como dispositivos
individuales, presenta un conjunto
de desafíos para la protección.
Las FED dentro de microrredes, conectadas
a redes de distribución como
sistemas, presentan un conjunto diferente
de problemas. Por lo tanto, es posible
que las soluciones de protección
del sistema deban variar en diferentes
configuraciones operativas. Por ejemplo,
cuando se utilizan inversores en
microrredes, su diseño debe ser compatible
con todos los modos operativos
y proporcionar una potencia de calidad
igual o mejor que la de la empresa de
servicios públicos.
Protección para
microrredes en redes
secundarias (en malla)
La mayoría de las microrredes instaladas
hoy en día tienen un único punto
de interconexión, pero la red de potencia
eléctrica sigue interconectada y
en malla con el tiempo. La red fractal
del futuro proporciona confiabilidad y
resiliencia a través de capacidades de
reconfiguración y autosanación, pero
esto también crea desafíos para proteger
un sistema en malla. Por ejemplo,
enlazar dos o más microrredes juntas
proporciona beneficios económicos y
de confiabilidad adicionales, y habrá
que desarrollar nuevos esquemas de
protección para coordinar este tipo de
interconexiones. Las microrredes en
las redes secundarias centrales con un
circuito en malla, como las de algunos
centros urbanos, presentan diferentes
desafíos de protección.
Hoy en día, la protección de las redes
en malla se basa en parte en asumir
el flujo de corriente unidireccional
a través de ciertas partes del sistema,
y actualmente hay pocas alternativas
viables a este enfoque. Los desafíos de
protección surgen cuando las microrredes
operan en una parte de una red en
malla. Las FED en la microrred pueden
interferir con un esquema de reconexión
automática del protector de red hasta el
punto de que pueda volver a conectarse
porque la tensión de la red o el ángulo
de fase están fuera del límite de cierre
permitido. Además, las FED dentro de
la microrred pueden causar un modo de
isla involuntario si los protectores de red
se disparan con la potencia inversa desde
la FED. Estas son consideraciones
con consecuencias importantes al desarrollar
esquemas de protección para las
microrredes en redes secundarias en las
principales ciudades.
La I+D en cualquiera o todas estas
cuestiones podría proporcionar avances
valiosos en la protección de las
microrredes en las redes secundarias.
Algunos ejemplos son las tecnologías
asequibles de protección diferencial de
las IBR en las microrredes.
La capacidad de utilizar capacidades
de inversor para ayudar en la detección
y el aislamiento de fallas no
ha sido estudiada lo suficiente en este
momento, y continuar investigando sobre
esa posibilidad sería de alto valor.
Más allá de esto, los inversores y la
protección podrían ser co-diseñados en
un proceso más holístico a nivel del sistema
para proporcionar un sistema de
generación y protección cooptimizado.
Esta posibilidad y sus posibles compensaciones
costo-beneficio deberían
ser exploradas más a fondo.
Una microrredred conectada a una
red en malla todavía debe lidiar con el
flujo inverso a través de protectores de
red. Mediante el desarrollo de marcos
para el diseño y los requerimientos
funcionales de las arquitecturas de microrredes,
el proceso de determinar los
requerimientos actuales de cortocircuito,
los esquemas de protección y los
tipos de interconexión de FED podrían
definirse mejor.
Apoyo de la Power &
Energy Society del IEEE a
las microrredes
La Power & Energy Society (PES)
del IEEE ha estado trabajando para
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