Ramon

Ramon
Ramon Gallart

dimecres, 10 de maig del 2023

Paradigma cap a les xarxes intel·ligents.

L'estimació d'estats, és una part fonamentat de les tècniques de gestió energètica aplicades en la supervisió i gestió de les xarxes elèctriques.

L'estimador d'estats,  és una característica per al funcionament segur del sector elèctric que està implementada fa diverses dècades. No obstant això, atès que els sistemes de distribució d'energia han estat tradicionalment passius amb un flux d'energia unidireccional, el seu ús per analitzar i controlar els sistemes de distribució, ha fet que no s'hagi  adoptat àmpliament. L'estimació de l'estat del sistema de transport, es pot aplicar explícitament als sistemes de distribució a causa de les diferències intrínseques entre les característiques dels sistemes de  distribució i els atributs del sistema de transport. 


Fred Schweppe va introduir els estimadors d'estat als sistemes elèctrics el 1970 [1]. els estimadors d'estats, avui tenen un important paper en la supervisió i la regulació del funcionament de les xarxes de transport d'energia a tot el món. El reforç dels SCADA, finalment va obrir el camí per a la creació del Sistema de Gestió de l'Energia (EMS). Els estimadors d'estats utilitzen les avaluacions des de l'SCADA, els PMU, les pseudomesures i les topologies per determinar l'estat del sistema. Es poden realitzar nombroses tasques des d'un  EMS comprenent l'estat del sistema. Els estimadors d'estats són el component fonamental del sistema de gestió d'energia d'un sistema de transport i, a causa de la transició cap a la xarxa intel·ligent, també inclou la generació distribuïda.

A mesura que el sector elèctric evoluciona, el estimadors d'estat van guanyant èmfasi científic i aplicacions industrials. Un exemple d'estimació d'estat del sistema elèctric, és que  amb un conjunt mínim de variables es poden representar les tensions dels nodes tenint en compte la topologia del sistema i les característiques d'impedància. L'objectiu principal de l'estimador d'estat inclou la integritat de les dades, la identificació dels estats dels interruptors i els paràmetres de xarxa.

La transició cap a una xarxa intel·ligent ha donat lloc a una situació dinàmica amb una generació més dispersa, una càrrega que respon al consum i s'estan incorporant dispositius de mesura amb diferents velocitats en l'enviament de dades. Com a resultat, calen eines d'estimació d'estat del sistema de distribució per a diverses aplicacions de les  xarxes intel·ligent com serien  les estratègies de protecció, l'optimització i el control. 

El desplegament dels elements de les xarxes intel·ligents com seria la resposta a la demanda, l'automatització de la distribució, un major ús de fonts d'energia renovables i els cotxes elèctrics dependran en gran mesura dels sistemes d'estimació d'estat del sistema de distribució. Com a resultat i a diferència del sistemes de distribució passiu actuals, la xarxa de distribució es converteix en una xarxa activa. A causa de la dinàmica que canvia ràpidament, s'ha de dissenyar un sistema efectiu de monitorització i un de control que incloguin els elements de les xarxes intel·ligents.

Els sistemes d'estimació d'estat del sistema de distribució, es divideixen en estàtics i dinàmics, depenent del desenvolupament temporal del vector d'estat i del marc de mesura.

En un estimador d'estats  estàtic,  es pressuposa que la configuració del sistema elèctric no canvia significativament enmig de dues actualitzacions d'estat que estan molt a prop. Això es coneix com la situació d'estat quasi estacionaria del sistema elèctric. Aquests cas.  només consideren un únic fragment de dades de mesura per a l'estimació de l'estat, sense tenir en compte el seu canvi en les posteriors fases de mesura.

En canvi, les tècniques dinàmiques de l'estimador d'estats, tenen en compte l'evolució temporal de l'estat i poden detectar canvis en el sistema.

Els estimadors d'estats, s'enfronten a importants obstacles estadístics que requeriran l'ús addicional de recursos informàtics a causa de tenir més nodes per unitat d'àrea en els sistemes de distribució en comparació amb els sistemes de transport. La gran connexió es divideix en xarxes minúscules, cadascuna de les quals té un estimador d'estat local per resoldre aquest problema. 

Ramon Gallart

[1] Shweppe, JWF i D. Rom. "Estimació de l'estat estàtic del sistema d'alimentació: part I, II i III". Conferència d'informàtica de la indústria de l' energia . 1969.