METODOLOGÍA DE ANÁLISIS DE OPERACIÓN DE PROTECCIONES PARA EL DIAGNÓSTICO DE UBICACIÓN DE FALLAS EN UN SISTEMA ELÉCTRICO DE POTENCIA.

METODOLOGÍA DE ANÁLISIS DE OPERACIÓN DE PROTECCIONES PARA EL DIAGNÓSTICO DE UBICACIÓN DE FALLAS EN UN SISTEMA ELÉCTRICO DE POTENCIA.

La metodología de análisis de operación de protecciones para el diagnóstico de ubicación de fallas propuesta es aplicable a cualquier sistema eléctrico de potencia. Además, tiene la característica de manipular distintos niveles de información, como puede ser información de operación de interruptores solamente, o información de operación de relevadores e interruptores, incluyendo en este último caso la información de zonas de protección de los relevadores operados.  Esto proporciona una gran flexibilidad para su utilización en centros de control con diferentes restricciones de información en sus sistemas de adquisición de datos, tal y como sucede en los centros de control de la Comisión Federal de Electricidad. 

La metodología se divide en dos fases principales: 

1) Determinación del conjunto de posibles lugares de falla. En esta primera etapa se lleva a cabo un análisis de la información de protecciones, para identificar el total de elementos del sistema de potencia involucrados en la zona de desconexión, a partir de los cuales se determina el conjunto de elementos donde pudo haber ocurrido la falla. Para esto se utilizan dos criterios de discriminación; un criterio se basa en la comparación de índices acumulativos generados a partir de la información de zonas de protección de relevadores operados; un segundo criterio utiliza la información de islas eléctricas, generada por un configurador de red.

2) Aplicación de índices de factibilidad para discriminar lugares de falla. En esta fase de la metodología se lleva a cabo la clasificación de la operación de relevadores e interruptores, que da lugar a la formación de un árbol de clasificación para cada uno de los elementos considerados como posibles lugares de falla en la fase anterior. La característica de esta clasificación es que la estructura de los árboles formados depende de la ubicación de la falla considerada. Para determinar el elemento que con mayor seguridad es el elemento fallado, se determina un índice de factibilidad, que cuantifica el efecto de los fallos de funcionamiento de relevadores e interruptores en la formación del área de desconexión para cada una de las hipótesis de falla consideradas. Para esto, se utilizan factores de penalización de relevadores e interruptores, que varían en función de la periodicidad con que estos relevadores han operado en el sistema de potencia.

Las ventajas obtenidas con este tipo de análisis son la facilidad para su implementación computacional y el nivel de independencia de los esquemas de protección presentes en el sistema de potencia. Esto significa que un sistema de diagnóstico desarrollado en base a esta metodología puede operar con las restricciones de información existentes en los centros de control actuales; el sistema en este caso da como respuesta un número relativamente elevado de alternativas de falla estimadas. Sin embargo, si en un momento dado se recibe un mayor volumen de información sobre la operación de protecciones, como resultado de un aumento en la capacidad de los sistemas de adquisición de datos, el sistema sigue trabajando sin modificación alguna, mejorando su desempeño y disminuyendo el número de alternativas presentadas al operador. La única modificación requerida es la referente a las bases de datos. Con la idea de generar un sistema de diagnóstico eficiente y confiable, la primera fase de la metodología incluye dos procesos de evaluación adicionales:

Detección de errores de información. Esta etapa tiene por objetivo filtrar la información proveniente de los sistemas de adquisición de datos, e identificar interruptores cuya operación no se justifica, por no haber operado ninguno de sus relevadores asociados. Con esta información, se supone la operación de un conjunto de relevadores, originalmente no reportados como operados. Esto aumenta la confianza en los resultados, en situaciones donde las restricciones de información son considerables. 

Identificación de oscilaciones de potencia. En esta etapa se busca establecer si un conjunto de operaciones de protecciones fue debido a una falla o a una oscilación de potencia, ya que, en el segundo caso, el proceso de restauración puede ser llevado a cabo sin demora alguna.