El nombre d'interrupcions en el sistema de distribució elèctric és molt petit a la majoria de països industrialitzats. Aquesta alta fiabilitat s'aconsegueix assegurant línies de distribució i subestacions durant l'etapa de planificació i mantenir reserves (n-1) suficients durant l'explotació.
El criteri (N-1) té algunes limitacions: de vegades és insuficient, pot crear barreres innecessàries contra noves produccions i consums, i no permet cap compensació entre riscos operacionals i altres riscos.
L'ús de mètodes estocàstics ofereix oportunitats per superar aquestes limitacions. Els mètodes estocàstics s'utilitzen per a la planificació a llarg termini dels sistemes de distribució, normalment anomenats "avaluació de la fiabilitat" que quantifica el rendiment de la xarxa en finestres temporals de diversos anys.
A l'altre costat de l'escala, per a curt termini, com podria ser intervals de 24 hores, els mètodes estocàstics s'utilitzen poques vegades. El principi bàsic d'aquesta anomenada "avaluació del risc operacional" es va introduir a la dècada de 1960 que va desenvolupar en una sèrie d'estudis amb la finalitat de que els distribuïdors ho apliquin.
El risc operacional o d'explotació d'un sistema de distribució es defineix com el producte de la probabilitat p(c) d'una contingència que es produeixi dins del temps d'execució i un factor de gravetat F(c) per a aquesta contingència, sumat a totes les contingències, c =1⋯ Nc.
Això també es pot interpretar com el valor esperat del factor de gravetat ja que regula els passos i càlculs en l'anàlisi del risc operacional.
Una contingència és la situació en què un o més elements del sistema de distribució no estan disponibles quan són necessaris. El càlcul de la probabilitat que això passi requereix un model de indisponibilitat per als components implicats, així com les dades de la taxa de fallada i la taxa de reparació. Això inclou dades sobre errors en mode comú, ocults i dependents. Obtenir aquestes dades és un repte, però no és l'únic.
Pel que fa a la modelització, els reptes inclouen elements de xarxes intel·ligents, la participació del client i la qualificació dinàmica de la línia. El nombre de contingències possibles és molt gran: per a un sistema format per 30 elements simples, hi ha mil milions de contingències. Així, ja per a un sistema petit, no és possible obtenir la suma anterior sobre totes les contingències possibles. S'ha de fer una selecció; això s'anomena "filtratge de contingències".
Un altre repte és obtenir definicions adequades per al factor de gravetat. El factor de gravetat és una mesura de l'impacte d'una contingència; això podria afectar el sistema com podria ser una sobrecàrrega o baixada de la tensió que sense dubte impactaria en els usuaris connectat en la xarxa observat com el nombre de clients sense subministrament elèctric, o podria expressar-se en termes econòmics. Hi ha un gran nombre de definicions de possibles factors gravetat.
Un flux de càrrega s'utilitza per determinar com la pèrdua d'un o més elements (una contingència) afecta la xarxa i/o els seus clients. La principal limitació del nombre de contingències que es poden incloure és a la pràctica el temps que es necessita per calcular un factor de gravetat. La definició del factor de gravetat requereix un compromís entre la precisió dels resultats i la velocitat de càlcul. Per això, cal definir factors de gravetat que siguin relativament fàcils de calcular però que permetin una mesura prou precisa per al risc d'interrupcions en cascada.
El concepte de risc operacional ha existit des de fa diverses dècades, però no s'ha aplicat. Les dues principals barreres contra el seu ús pràctic han estat l'èxit del criteri (N-1) i les limitacions en models, dades i potència computacional. Tanmateix, la velocitat i la potència computacionals han augmentat de manera que ja no hauria de ser un problema. També hi ha més experiència amb l'ús de mètodes estocàstics que fa diverses dècades. Al mateix temps, la necessitat de mètodes estocàstics ha augmentat a mesura que l'energia eòlica i solar introdueixen nous tipus d'incertesa. Els diferents tipus de desenvolupament social també fan que sigui més important equilibrar els diferents riscos. El risc operacional del sistema de distribució s'ha d'equilibrar amb els riscos econòmics, socials, ambientals i polítics.
Hi han diferents possibilitats per aplicacions de l'avaluació del risc operacional.
1.- Anàlisi de les principals contingències: El risc operacional es pot calcular com a part de l'anàlisi postmortem de l'estat del sistema just abans o després d'un incident important. Aquesta aplicació permetria als operadors de sistemes de distribució obtenir experiència amb l'avaluació del risc operacional abans d'utilitzar-la en la planificació o explotació real.
2.- Planificació diària basada en el risc: El risc operacional es pot calcular a partir de la generació horària, el consum i el flux de càrrega resultant de les liquidacions del mercat diaris. El risc calculat es pot utilitzar per decidir si cal intervenir en el mercat.
3.- Explotació basada en el risc: El risc operacional es pot tornar a calcular quan les condicions canvien significativament en comparació amb la planificació del dia anterior. Això pot ser a causa de la pèrdua d'una gran unitat de producció o d'una gran línia de transport; però també podria ser que el consum o la producció d'energia eòlica es desviï molt de la seva predicció. Llavors, quan el risc es considera massa elevat, es poden prendre mesures.
El principal repte, abans d'arribar a aplicacions pràctiques de l'avaluació del risc operacional és la definició, presentació i interpretació dels resultats de l'avaluació. Com un primer pas per l'establiment d'un conjunt comú de definicions de factors de gravetat, permetria l'anàlisi comparativa i l'intercanvi d'experiències entre els operadors de sistemes de distribució. Això, donaria lloc a una manera més intel·ligent d'obtenir una alta fiabilitat per als sistemes de distribució d'energia.
Font: Ramon Gallart
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada