Models digitals de les xarxes de distribució de baixa tensió.

Els models digitals de les xarxes de distribució són necessaris per a les diferents aplicacions que necessiten les xarxes intel·ligents. entre les quals hi ha la supervisió, les previsions de congestió i els càlculs deL hosting capacity. No obstant això, avui en dia, aquests models han de millorar bàsicament per la manca de la integritat de les dades que es subministren. Llavors,  impacta negativament en l'explotació i també, en els resultats de la simulació.

L'augment de les fonts d'energia renovables (FER), els carregadors de vehicles elèctrics i les bombes de calor connectades a les xarxes de distribució elèctriques, són essencials per fer possible la transició energètica. Tot i que les FER  poden provocar algun tipus d'estrès a la xarxa, també poden proporcionar als usuaris una quantitat no menyspreable de flexibilitat  de manera que, es pot aprofitar per garantir que el sistema sempre funcioni correctament i de manera segura, sense invertir innecessàriament diners en reforçar en excés i cegament la xarxa de distribució.

Disposar de models precisos de xarxes elèctriques, és important per desenvolupar eines de suport a l'explotació dels recursos flexibles i aquests,  facin possible una transició energètica rendible i fiable. Tanmateix, a la pràctica, sovint les característiques físiques de les xarxes de distribució són poc conegudes i això fa que els models de les xarxes digitals  tinguin errors significatius bàsicament  per l'antiguitat del sistema i de la manera passiva que històricament s'ha gestionat. De fet, quan es van construir les primeres xarxes no es van registrar les característiques tècniques més importants, ja que no hi havien solucions tecnològiques que requerissin d'aquestes dades. 

Avui en dia, qualsevol distribuïdor (DSO) te clar que la monitorització és necessària per fer front als nous paradigmes que necessita la gestió de la xarxa de fet, i en molts països ja és una realitat gràcies al desplegament dels smart meters. L'estimació de l'estat de la xarxa (SE) és una eina de seguiment estadístic que combina models de xarxa i les mesures dels diferents sensors que hi han connectats a la seva xarxa, per calcular la configuració més probable del sistema elèctric. Fonamentalment, el SE és un procés d'optimització que minimitza la distància entre les variables d'estat estimades i els seus valors mesurats. Per a cada variable mesurada, la diferència entre la seva mesura i el valor estimat s'anomena residual. La mètriques més comunes són la suma ponderada de tots els valors residuals al quadrat. Com més baixos siguin els residus, més precisió.

Quan s'utilitza el SE per la monitorització, normalment, processa iterativament mesures que fan referència al mateix interval de temps. Sempre que hi hagi prou mesures disponibles, l'anàlisi estadístic dels valors residuals d'aquest interval de temps es poden utilitzar per detectar i identificar errors de mesura  i errors de topologia, que normalment provoquen valors residuals aïllats que són molt importants. 

Tot i que els SE ja fa temps que s'utilitzen en  els centres de control de les xarxes de transport, en el sistema de distribució, encara no ha arribat al mateix grau de maduresa. Un dels colls d'ampolla que dificulta usar els SE en el sistema de distribució, son els propis errors del model de xarxa. 

Tanmateix, si hi ha prou mesures disponibles i si es realitzen càlculs en un SE des de sèries temporals de mesuraments, es pot obtenir una anàlisi de valors residuals que permeti detectar alguns errors de les dades. A més, l'anàlisi de valors residuals, també es pot utilitzar per validar les correccions del model de la xarxa, per avaluar que el model actualitzat és efectivament una millora respecte a l'antic.

En definitiva, un estimador de l'estat de la xarxa, és una eina coneguda per la monitorització la qual,  també es pot utilitzar per detectar errors en els models de xarxes de la xarxa  de distribució. Si hi ha diversos errors, i/o si hi ha poques mesures disponibles, és possible que es pugui separar les fonts d'error en els valors  residuals i pot ser que s'hagi de combinar el SE amb altres tècniques de detecció d'errors. No obstant això, l'anàlisi del valors residual, pot proporcionar informació sobre la qualitat dels models de xarxa, i permetre validar estadísticament els canvis aplicats, per avaluar si aquests milloren el model. 

Ramon Gallart