Análisis en microrredes: Estrategias de coordinación de protecciones inteligentes

Abstract

En el siguiente trabajo de grado, se presenta el desarrollo de una herramienta educativa para la enseñanza de protecciones. Para construir esta herramienta, se realiza un estudio de las diferentes estrategias de protección que se implementan en la actualidad en la red eléctrica, en la medida que se introducen nuevas configuraciones de generación, como son las microrredes con enfoques más autónomos y adaptativos. Con este estudio se busca dar una visión general del estado del arte, las problemáticas del modelado e implementación de las protecciones, y la definición de nuevas estrategias de coordinación, que se adapte de forma autónoma e inteligente en la medida que la red eléctrica varia su configuración. Esta herramienta permitirá entrenar al personal de las diferentes instituciones del sector eléctrico, en el uso de las diferentes funciones de protección y su implementación. El documento está compuesto por siete capítulos, en un primer capítulo del documento se realiza una descripción de cuál fue la motivación para realizar este trabajo, una definición de los objetivos que se buscaba afrontar con este trabajo de grado, y una descripción del documento general. Con el fin de contextualizar el problema que se busca estudiar, en el segundo capítulo, se definen las características que debe satisfacer la coordinación de protecciones y la problemática actual causadas por la inclusión masiva de generación distribuida. En este mismo capítulo, se presenta la metodología de investigación planteada durante el desarrollo de este trabajo de grado, y la evolución de los elementos de prueba para estudiar la respuesta de las protecciones. En el tercer capítulo, se exponen las diferentes funciones de protección modeladas por el autor, exponiendo la lógica implementada en cada modelo y los beneficios que representa, dando una descripción de sus características, mostrando la interfaz desarrollada y los parámetros solicitados a los usuarios. Definidos los modelos de las funciones de protección, en el cuarto capítulo, se hace una descripción de la implementación en software de algunas de las componentes fundamentales que no habían sido descritas con anterioridad y que son fundamentales para implementar los modelos de protección. El quinto capítulo recopila las redes de prueba, implementadas para evaluar la respuesta de las protecciones, ante los ambientes de falla influenciados por la generación distribuida y la presencia de microrredes, incluyendo los resultados obtenidos al evaluar la respuesta de las diferentes estrategias de protección. En el sexto capítulo, se presenta el desarrollo de las pruebas en hardware de algunas de las funciones modeladas, implementadas en una red eléctrica educativa, para evaluar su respuesta y proporcionar una nueva herramienta para ilustrar y enseñar a las nuevas generaciones de ingenieros electricistas y capacitar al personal relacionado con este campo de acción. Por último, el séptimo capítulo del documento recopila las conclusiones que se obtuvieron durante la investigación y se definirá cual es el trabajo futuro que se busca emprender para darle continuidad a la línea de investigación. (Texto tomado de la fuente)

In the following thesis, the development of an educational tool for teaching protections is presented. To build this tool, a study is carried out, of the different protection strategies currently implemented in the electricity grid, as new generation configurations are introduced, such as microgrids with more autonomous and adaptive approaches. This study seeks to give a general vision of state of the art, the problems of modeling and implementation of protection, and the definition of new coordination strategies, which adapt autonomously and intelligently as the electricity grid changes its configuration. This tool will allow training the personnel of the different institutions of the electricity sector, in the use of the different protection functions and their implementation.