Integración de los sistemas de alerta de tormentas eléctricas en redes inteligentes autor: I.E.

Abstract

Esta tesis aborda dos temas actuales y complementarios como son: la evolución de las Smart Grids – SG y los Sistemas de Alerta de Tormentas eléctricas – SAT y su integración. La combinación de estos dos sistemas está dirigida al mejoramiento de los índices de calidad de los sistemas eléctricos y a la protección de vidas y bienes. La tesis planteada sugiere que la implementación de un SAT dentro de la operación de los sistemas eléctricos como parte de un sistema de protección activa (o dinámica), y con base en el concepto de Smart Grids, permite aumentar los índices de calidad del servicio. La reducción del riesgo por rayos sobre los sistemas eléctricos se puede lograr, entre otros medios, a través de la predicción de una posible actividad de rayos que puede presentarse y que pueden ser causa de fallas en la operación normal del sistema. Teniendo en cuenta que el fenómeno del rayo es una de las causas más importantes de falla en todos los niveles de tensión de los sistemas eléctricos en Colombia, se ha analizado un sistema de distribución que cuenta actualmente con un SAT compuesto por una red de molinos de campo eléctrico e información en tiempo real de la actividad de rayos proveniente de la red de detección LINET; así mismo se discuten varios criterios para el predicción de tormentas eléctricas. Finalmente, analizados los indicadores estadísticos que evalúan el desempeño del método de predicción se definen los eventos asociados al rayo que con una gran probabilidad pueden resultar una amenaza para el desempeño normal de las redes. Por otro lado, se describen varias acciones preventivas que deben tomarse en cuenta cuando una tormenta eléctrica representa una amenaza.

Abstract. This thesis addresses two relevant and complementary issues such as Smart Grids – SG and Thunderstorms Warning Systems – TWS and their integration. The combination is addressed to improving the power quality index of electric distribution systems and protecting lives and property. This thesis suggests that the implementation of a TWS within the operation of electrical systems, as part of an active protection system and the basis of the concept of SG, allows increasing power indexes quality. Reduction of lightning risks on electrical systems can be achieved, among others, through accurate forecasts of possible lightning strikes that could cause failure in the normal operation of the system. Taking into account that lightning flash is one of the major causes of failure in all voltage levels of power systems in Colombia, it has been analyzed a distribution system that current has a TWS composed by electric field mills and information available on real-time lightning activity from LINET detection network, likewise discuss several criteria for the thunderstorms early detection. Finally, Lightning Related Events – LRE representing a threat for the power systems normal operation are defined from previously analyzed statistical indicators which assess the performance of the prediction method. On the other hand, several preventive actions are described to be taken into account against thunderstorm.