Desarrollo de software dirigido a la evaluación de las características de las Unidades de Medición Fasorial como dispositivos de medición y monitoreo y sus potenciales aplicaciones en sistemas eléctricos de potencia

Abstract

Resumen: La implementación de Unidades de Medición Fasorial (PMU, por sus siglas en inglés) en los sistemas de energía eléctrica está masificándose alrededor del mundo ya que es una tecnología que permite una mejor observabilidad de las redes eléctricas mediante el monitoreo de las variables que allí interactúan representadas en magnitud y ángulo (Fasores). [1] Este documento inicia con algunas anotaciones históricas de las PMU y comenta acerca de su evolución. Luego, se presentan las bases teóricas de la representación de variables eléctricas como fasores y se explica cómo estos dispositivos logran mediciones fasoriales con la ayuda del sistema de posicionamiento global, GPS (Global Positioning System) que permite la sincronización de todos las PMU. [2] Además, se explica el concepto de concentrador de datos fasoriales (PDC, por sus siglas en inglés) y cómo funciona, sus características principales y cómo se organizan los datos recibidos desde las PMU conectadas en el sistema. También se trata el tema de la aplicabilidad que pueden tener estos dispositivos en los sistemas de potencia, el estado del arte y el futuro de los sistemas de monitoreo con PMU, donde se destacan la medición de frecuencia y magnitud de fasores, la estimación de estados, la predicción de inestabilidad, relés adaptativos, entre otras. [2] También, se hace alusión al software gratuito OpenPDC, en el cual se basa el desarrollo de la aplicación que se entrega como resultado en este trabajo, y los protocolos de comunicación que pueden ser usados con esta herramienta. Además se comenta cual es la función del OpenPDC en la herramienta y sus beneficios por ser un software de código libre. Teniendo en cuenta que el valor agregado de la aplicación desarrollada en este trabajo tiene que ver con las protecciones de las líneas de transmisión, se presenta un marco general de lo que son las protecciones de línea, como intervienen en la operación de los sistemas 12 eléctricos de potencia, tipos de protecciones y se profundiza en la protección distancia específicamente en la se conoce como “característica Mho”. Adicionalmente, el hecho de que este trabajo se dirija a crear una aplicación que necesariamente tendrá una interfaz de usuario, se hace una identificación de las más conocidas y usadas para el monitoreo de sistemas de potencia, como los Sistemas de Control, Supervisión y Adquisición de Datos (SCADA, por sus siglas en inglés) y se comenta acerca de su futuro. [3] Para finalizar, se presenta la descripción, composición, valor agregado y oportunidades de la aplicación desarrollada como producto de este informe y se presenta, como anexo, el artículo para publicar en una revista internacional que muestra la aplicación informática y la innovación en cuanto al uso de las PMU en sistemas eléctricos de potencia.