IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - September/October 2023 - 85

dispararse (no se muestra aquí).
Y lo que es más importante, si un
alto número de IBR cesan la producción
en respuesta a la misma
falla, puede producirse de repente
una pérdida importante de capacidad
de generación en todo el sistema
eléctrico, lo que puede dar
lugar a efectos dominó, como una
desviación de la frecuencia. Se ha
informado recientemente en California
y Texas de estos efectos de
las fallas en todo el sistema sobre
las IBR y las consiguientes desviaciones
de frecuencia. Por ejemplo,
véase el informe de la Empresa de
Confiabilidad Eléctrica de Norteamérica,
" 900 MW Fault Induced
Solar Photovoltaic Resource
Interruption Disturbance " (Perturbación
de las fuentes de energía solar fotovoltaica inducida
por fallas de 900 MW), sobre el evento ocurrido en el sur de
California el 9 de octubre de 2017.
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
Tiempo
(a)
1.5
1
0.5
-0.5
-1
-1.5
Tiempo
(b)
figura 10. Oscilación de la tensión, percibida desde (a) la perspectiva del fasor y
(b) la perspectiva de la forma de onda.
Caracterización de subsistemas durante
fallas y perturbaciones
Las formas de onda síncronas pueden ayudar a analizar
el comportamiento de diferentes subsistemas de un sistema
eléctrico durante diversos eventos. En la figura 9 se
muestra un ejemplo. El esquema de la red se muestra en
la figura 9(a), que incluye una subestación de 230 kV que
da servicio a varios alimentadores de 12.47 kV. En esta red
hay instaladas cuatro WMU, una (WMU 1) a 230 kV y tres
(WMU 2, 3 y 4) a 12.47 kV. Ocurre una falla hacia abajo
de la WMU 2. En la figura se muestran las formas de onda
de tensión y corriente sincronizadas para las cuatro WMU,
antes, durante y después de que ocurra la falla. Podemos
hacer varias observaciones basándonos en estas formas de
onda síncronas. En primer lugar, la corriente de la falla
es suministrada casi en su totalidad por la subestación de
230 kV. Esta conclusión se deduce de la notoria corriente de
falla que captan la WMU 1 y la WMU 2 durante la falla.
Ambas WMU perciben la falla hacia abajo de su ubicación.
Podemos añadir que la WMU 1 y la WMU 2, junto con
cualquier otra WMU que pueda existir hacia abajo de la
WMU 2, pueden utilizarse para la coordinación de relés
y el ajuste de los parámetros en la protección distribuida.
En segundo lugar, las cuatro WMU captan las caídas de
tensión. La caída de tensión es considerable en la subestación,
pero es especialmente grave en las ubicaciones de las
WMU 2, 3 y 4. En tercer lugar, el impacto de la falla también
es grave en los dos alimentadores que se encuentran
más abajo de las WMU 3 y 4. Ahora bien, la naturaleza de
este impacto es muy diferente en estos dos alimentadores.
En el caso del alimentador situado más abajo de la WMU 3,
septiembre/octubre 2023
la falla provoca el disparo de varias cargas, lo que explica
la menor corriente en este alimentador incluso después de
que se despeje la falla. Obsérvese que la corriente en estado
estacionario después de la falla es menor que la corriente
en estado estacionario antes de la falla en este alimentador.
Por el contrario, para el alimentador que se encuentra más
abajo de la WMU 4, la falla provoca una respuesta dinámica
y un aumento momentáneo de la corriente, poco después
de que se despeje la falla. La corriente más alta se desgasta
gradualmente, alcanzando finalmente el nivel previo a la
falla (no se muestra aquí). El análisis anterior es solo un
ejemplo para demostrar las ventajas de utilizar formas de
onda síncronas para explicar el comportamiento diverso de
los diferentes subsistemas de un sistema eléctrico durante
las fallas y perturbaciones. Por supuesto, algunas de las
observaciones anteriores también podrían hacerse (hasta
cierto punto) utilizando sincrofasores. Con todo, el alcance
de los detalles adicionales que son visibles en las formas de
onda síncronas puede proporcionar más información sobre
el comportamiento complejo de los diferentes subsistemas
durante las fallas y perturbaciones.
Magnitud
Efecto valla de estacas
Componentes
espectrales
invisibles
49 Hz 60 Hz 71 Hz
Frecuencia
figura 11. Componentes espectrales de la oscilación de la
tensión. Los componentes a 49 Hz y 71 Hz solo pueden verse
en las formas de onda síncronas y no en los sincrofasores.
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Tensión
Tensión
(forma de onda)
(magnitud fasorial)
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