Metodología para la localización de fallas en sistemas de distribución

Abstract

Uno de los eventos que requiere mayor atención por parte del operador de mantenimiento en una red de distribución es la ocurrencia de una falla en algún punto de esta red. Definir la ubicación de la falla es una de las actividades que requieren de atención inmediata para restablecer el servicio y evitar la disminución de índices de calidad del servicio.

El trabajo de esta tesis propone una metodología para la localización de fallas enfocando el análisis a las etapas correspondientes al proceso asociado a la gestión del operador de mantenimiento durante una falla: segmentación y detección, localización, caracterización de la causa. Cada una de estas etapas se presenta de manera individual y se proponen métodos para resolver el problema. Inicialmente se analiza del proceso de identificación/segmentación en el cual se determinan los estados transitorios y de estado estable de la falla a partir de los valores instantáneos de tensión y de corriente validando la aplicación de esta propuesta con eventos con forma de onda rectangular y eventos de rápida y lenta transición. Posteriormente es analizado el problema de la localización de la falla a partir de la aplicación de un método de optimización metaheurístico el cual emplea los valores medidos de tensión y de corriente de la falla en estado estable para realizar una comparación con los valores calculados validando los resultados a partir de simulaciones de falla sobre una red distribución industrial con fuentes en diferentes puntos de la red. Finalmente se explora la caracterización de la causa raíz de las fallas buscando clasificar si los eventos de falla ocurren por contacto de árboles, animales o descargas de rayo. (Texto tomado de la fuente)

One of the events that requires the most attention from the maintenance operator in a distribution network is the occurrence of a failure at some point in this network. Defining the location of the fault is one of the activities that requires immediate attention to restore the service and avoid a decrease in service quality indices.

This thesis proposes a methodology for fault location, focusing the analysis on the stages corresponding to the process associated with the management of the maintenance operator during a fault: segmentation and detection, location, characterization of the cause. Each of these stages is presented individually and methods are proposed to solve the problem. Initially, the identification/segmentation process is analyzed in which the transient and stable states of the fault are determined from the instantaneous values of voltage and current, validating the application of this proposal with events with a rectangular waveform and events fast and slow transition. Subsequently, the problem of fault location is analyzed from the application of a metaheuristic optimization method which uses the measured values of voltage and current of the fault in stable state to make a comparison with the calculated values, validating the results. from fault simulations on an industrial distribution network with sources at different points of the network. Finally, the characterization of the root cause of the faults is explored, seeking to classify if the fault events occur due to contact with trees, animals, or lightning discharges.