Ramon

Ramon
Ramon Gallart

diumenge, 29 de setembre del 2019

Capacitat de les xarxes de distribució.

Durant molts anys s'han realitzat càlculs per determinar  la càrrega tèrmicament admissible en les línies de distribució gràcies als procediments de càlcul estandars basats en models de circuïts elèctrics-tèrmics relativament simples.


Un conjunt de suposicions sobre l’entorn tèrmic en què està una línia de distribució, sovint  ve determinda en base les diferents estacions de l'any.


Resultado de imagen de Generación distribuida y redes de baja tensión
Font: Depto. de Estado/Doug Thompson

La combinació d’aquests models simplificats i, de suposicions conservadores han generat generosos marges de seguretat per a l'operació d'aquesstes xarxes, per tant, ha proporcionat als operadors de xarxa molta flexibilitat que també, han ajudat a assegurar que els costos de restricció del sistema associats amb els límits dels fluxos d’energia fòssin relativament modestos.


Donat que ara els patrons de càrrega són  molt més variables, gràcies a que les fonts de generació es van  descentralitzant i la seva garantia de generació són més intermitents, durant molts anys, han estat  combinades amb les millores en les tècniques de modelització que han permès que les pràctiques de disseny siguin menys conservadores. Pot ser, ha portat a un incremetn de les càrregues  en les xarxes durant els períodes punta, però els espais tèrmics reals, poden ser avui més baixos respecte el passat en base a que s'està focalitzant en aconseguir unes inversions per les xarxes més eficient en els seus costos.

Resultado de imagen de Generación distribuida y redes de baja tensión
Font: Endesa Educa

Els circuits dinàmics utilitzen mesures de temperatura en combinació amb càlculs tèrmics dinàmics per determinar la càrrega admissible d'una línia en temps real. Per això, s'han creat i desplegat una àmplia gamma d’eines per calcular la capacitat dinàmica de línies de distribució aeries, els cables subterranis i els transformadors. No obstant això, les valoracions convencionals dinàmiques  tenen algunes limitacions, és a dir,  consideren la capacitat del sistema tal com està  avui, però això només és útil si l’operador del sistema respon a una interrupció no planificada. Sovint, l’operador ha de saber quina capacitat de transferència estarà disponible durant unes quantes hores, o potser al dia seguent per la tarda. Això és molt important per avaluar els escenaris de contingència, identificant una resposta adequada a interrupcions no planificades. Per tant, esdevé especialment important si l’interrupció no prevista o incidència, necessita afegir o eliminar generadors al sistema, situació que porta a la necessitat d'aplicar el concepte de prediccions predictives.

Una metodologia que es podria utilitzar per generar valoracions predictives, podria necessitar de dos vectors d'entrada principals:

1) Dades de càrrega històrica de bona qualitat i 
2) Mesures adequades  per a un perfil de temperatura de la  línia de distribució. 

A partir d’aquests vectors entrades, caldria predir els canvis de càrrega en una línia de distribució, juntament amb els canvis en condicions ambientals com la temperatura de l’aire o la radiació solar que afecten a la línia. Això permet una estimació de les condicions de la línia entre el temps t (quan es fa la predicció) i, per exemple, t + 24h per a l'anàlisi del dia abans. Quan es coneixen els estats tèrmics previstos, es podria utilitzar una eina d'anàlisi de contingència per determinar les restriccions o capacitats a curt termini que podrien aplicar-se per al dia següent.

Resultado de imagen de Generación distribuida y redes de baja tensión
Font: Revista DEC
Aquest enfocament elimina moltes de les hipòtesis que tradicionalment, han estat conservadores y utilitzades per a les valoracions tèrmiques de les linies de distribució, com a part dels processos normals de planificació del dia a dia. Com que hi ha una sèrie de resultats diferents de l’anàlisi de contingència i algunes entrades no són certes el distribuidor ha de determinar una posició de risc. Això pot incloure consideracions de factors com ara els índexs de disponibilitat dels actius coneguts de la línia en qüestió.

Tot això, porta a uns reptes que cal resoldre, els quals pasen per millorar la qualitat de la predicció del temps local, incloent-hi efectes  de calor urbà que es poden perdre utilitzant les tècniques convencionals.

El desenvolupament d'algorismes que siguin més capaços de captar la diversitat dels escenaris de les  càrregues que es poden observar en el sistema; simplement els algorismes basats en dades històriques no són suficients quan alguns esdeveniments no succeeixen amb freqüència.

El lliurament de tècniques de seguiment tèrmic més rendibles, seran essencials per permetre l'ús de la tecnologia a nivells de la baixa tensió que es podria complementar amb tècniques de modelatge tèrmic millorades, de manera que la capacitat d’estimar l'estat tèrmic dels actius no sempre depengui de la mesura directa.

En molts casos, els reptes a superar no són només tècnics. Les pràctiques comercials existents són una barrera important; Els planificadors i els controladors de xarxes estan acostumats a que les capacitats vinguin fixades en termes generals, basant-se en dades estacionals existents i suposicions de disseny ben enteses. La integració de les  capacitats predictives en processos existents pot no ser una tasca fàcil. No obstant això, existeixen moltes restriccions de permtre la generació distribuïda que podrien minimizar-se  en el cas  que un distriubuïdor que disposi de més dades i una  millor infmoració, estigui en una millor posició per controlar els costos associats a aquestes activitats, tot i que operi en un entorn incert.

Ramon Gallart