IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - Julio/Agosto 2017 - 103

historia

Andrew Isaacs

tecnología de simulación
la evolución del modelado de sistemas de
potencia

E

En 1915, la revista naturE
publicó un breve artículo, "El Prin-
cipio de Similitud". El autor, el físico
ganador del Premio nobel, John Strutt,
Lord rayleigh, presentó su artículo
declarando: "Muchas veces he que-
dado impresionado por la escasa aten-
ción prestada, incluso por parte de
los primeros trabajadores en física, al
gran principio de la similitud". Propuso
además varios ejemplos del comporta-
miento físico que podría predecirse
fácilmente mediante un entendimiento
existente de fenómenos físicos simi-
lares. En los últimos años, el principio
de similitud al que se refirió ha sido
importante en el campo de la dinámica
de fluidos, donde la consideración de
modelos a escala debe ser análoga no
solo en la forma de sus equivalentes del
mundo real, sino en sus interacciones
dinámicas con los medios circundantes
a lo largo del tiempo.
Los ingenieros en todos los cam-
pos se esfuerzan continuamente para
crear modelos y predecir mejor los re-
sultados reales. Para los ingenieros en
sistemas de potencia, los modelos son
fundamentales para el diseño económi-
co y la planificación de la infraestruc-
tura masiva que nos mantiene en alerta.
En un principio, todo se reducía a las
matemáticas. Las matemáticas, ini-
cialmente apoyadas por las reglas de
Digital 10.1109/MPe.2017.2690527
Fecha de publicación: 16 de junio de 2017

julio/agosto 2017

cálculo, se volvieron digitales. Con
la ayuda de las computadoras, estas
siguen siendo el núcleo de casi todas
las simulaciones de sistemas. Pero el
modelado físico también ha desempe-
ñado siempre un papel cuyos límites,
desde los primeros días, se extendieron
mediante el uso de las leyes de simili-
tud para utilizar una frecuencia, una
base de impedancia y un tamaño físico
más convenientes.
actualmente, los ingenieros de
sistemas de potencia cuentan con he-
rramientas que emplean increíbles re-
cursos de computación para modelar
todos los aspectos de la red de poten-
cia. En una sola simulación, decenas de
miles de líneas de transmisión de poten-
cia están conectadas con sus respectivas
subestaciones, incluidas las representa-
ciones de productores y consumidores
de potencia y todos los equipos necesa-
rios para respaldar el sistema. Estas he-
rramientas pueden calcular el efecto en
el Sur de California cuando una planta
hidroeléctrica se activa en el estado de
Washington y determinar si una nueva
planta solar fotovoltaica en arizona
superará los límites de estabilidad en
las vías de transmisión fundamentales.
Miles de posibles cortes de líneas y gen-
eradores se pueden simular automática-
mente para determinar si un corte po-
dría resultar en una pérdida de potencia
para los consumidores.
Otros tipos de programas de simu-
lación son capaces de ampliar detalles
1540-7977/17©2017 IEEE

del complejo firmware de control de un
aerogenerador y predecir si la máquina
responderá correctamente si se produce
un evento grave cercano en el sistema
eléctrico. Los componentes electróni-
cos de potencia individual dentro de una
terminal de corriente continua de alta
tensión (a.t.) se pueden modelar junto
con todos sus controles para proporcio-
nar a los ingenieros respuestas de diseño
claves, asegurando que todo funcione
cuando se energiza por primera vez. Se
puede mostrar cómo la onda progresiva
de la corriente de un rayo forma un arco
en una torre, se refleja a través de una
subestación y se disipa de forma segura
en los equipos de protección. Estas y
otras herramientas ayudan a los pla-
nificadores del sistemas de potencia y
diseñadores de equipos a optimizar sus
diseños y, sobre todo, a garantizar que
nuestra compleja red eléctrica sigue fun-
cionando de forma confiable y eficiente.
a pesar de la tecnología de simu-
lación, los cambios en el entorno de
los sistemas de potencia están ago-
tando nuestra capacidad de entender
y predecir posibles impactos antes de
construir equipos. La industria está res-
pondiendo rápidamente a estas nece-
sidades. El futuro de la tecnología de
simulación es aparentemente ilimita-
do a medida que las herramientas de
simulación, con la ayuda de los rápi-
dos avances en la tecnología de com-
putación, se mantienen a la altura de
las nuevas demandas. Para comprender
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