IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - Julio/Agosto 2017 - 98

producción y consumo de potencia en el campus. El consumo de potencia incluye a las cargas críticas y las no críticas, y el centro de datos y el equipo de seguridad vital son
considerados una carga crítica. Las otras cargas de consumo
de potencia forman parte de la cargas no críticas. La carga
del campus la suministra un microturbina de cogeneración
de calor y potencia como fuente primaria de potencia. El
Campus Sur se encuentra conectado al servicio público eléctrico y es capaz de operar conectado a la red o en isla. Un
generador de diésel proporciona potencia de reserva para el
campus cuando es necesario. Una unidad de gestión de energía combinada de batería FV se conecta a la barra principal
de CA a través de un inversor de CA a CC. Además, se instalan en el edificio varios aerogeneradores de hoja vertical
en el tejado del edificio. La combinación de potencia solar,
almacenamiento de energía y un sistema de combustión de
gas natural proporciona un ecosistema limpio de fuentes de
generación para satisfacer las necesidades de suministro de
potencia del campus.
Las turbinas de gas natural tienen una eficacia de alrededor del 33%, lo cual se encuentra cerca de la eficiencia
media de las plantas de potencia de combustible fósil en los
Estados Unidos, lo que lleva al desperdicio de dos tercios
de la energía en forma de calor. Sin embargo, la tecnología
de cogeneración desplegada en el Campus Sur incrementa
la eficiencia de la conversión de energía térmica a consumo
de carga eléctrica de forma sustancial, logrando niveles de
eficiencia de más del 60%. El equipo mecánico mostrado en
el Gráfico 3, que abastece el centro de datos y el resto del
edificio de calor y refrigeración, es una parte esencial del
sistema de cogeneración.

Estrato 1: Protección y Control del Sistema
Los dispositivos de protección del Estrato 1 son los que operan en una fracción de segundo para evitar daños y estabilizar el sistema de potencia durante condiciones anómalas
mediante la interrupción y el aislamiento de componentes
defectuosos o deteriorados del sistema. Además, ofrecen
seguridad a los trabajadores del sector eléctrico y al público.
Estos sistemas operan de forma descentralizada para lograr
un alto nivel de confiabilidad, velocidad, sensibilidad y
selectividad. El sistema de protección de la microrred debería ser capaz de ocuparse de:
✔✔ fallas externas
✔✔ fallas internas
✔✔ capacidad de respuesta.
Requisito de protección contra sobrecorrientes de la
microrred

La protección contra sobrecorriente debe responder a la red
pública y las fallas de la microrred.
✔✔ Fallas de la red pública: La protección contra sobrecorrientes de la microrred aísla a la microrred de la
red pública tan rápido como sea necesario para proteger las cargas de la microrred.
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✔✔ Fallas de la microrred: La protección contra sobre-

corrientes de la microrred aísla la sección más pequeña posible del alimentador para eliminar la falla.
El desafío con el diseño de protección contra sobrecorrientes
de la microrred es que debería ser capaz de solucionar fallas
tanto para el modo operativo en isla como el de conexión a
la red. En el modo de conexión a la red, la corriente de falla
es muy alta, reforzada por el suministro de la red, mientras
que, durante la condición de aislamiento, la corriente de falla
no es tan alta. El sistema de protección debería ser capaz de
adaptarse para poder detectar fallas con un alto grado de
precisión al margen de la corriente de falla.
Respuesta de la tensión baja de generación variable

Las fuentes de generación variables normalmente tienen
inversores que cesan de operar cuando baja la tensión. Es
importante que estos dispositivos estén equipados con dispositivos de protección que les permitan responder en condiciones de baja tensión sin apagarse.

Estrato 2: Automatización y Control
El sistema de control de automatización en el Campus Sur
se ocupa de las acciones correctivas rápidas necesarias bajo
condiciones distintas. Estas condiciones incluyen el aislamiento, la resincronización de la red y el mantenimiento del
equipo, una sección de la subestación o cargas distintas.
En general, el control de automatización proporciona tres
modos de control:
✔✔ Automatizado: el sistema de control de automatización redetermina y ejecuta las acciones de control.
✔✔ Control manual: el operador ejecuta las acciones de
control.
✔✔ Control remoto: otro controlador externo, como un
controlador de estrato 3, ejecuta las acciones de control.
Las acciones bajo control automatizado incluyen:
✔✔ Aislamiento: en condiciones de aislamiento, el sistema necesita atender a las variaciones de tensión y
frecuencia. Un generador necesita ser asignado como
fuente de generación principal y responder adecuadamente a las variaciones de frecuencia y tensión.
✔✔ Resincronización: una vez la energía llega a la red, la
microrred en isla se preparará para resincronizarse con
la red. Cuando se alcancen las condiciones necesarias,
el control automático se resincronizará con la red.
✔✔ Mantenimiento: bajo condiciones de mantenimiento,
el control automático está programado para transmitir
las responsabilidades del equipo de mantenimiento a
otros miembros. Por ejemplo, si una parte de la subestación necesita abastecimiento, el control automático
reconfigurará automáticamente todos los alimentadores de este segmento para otros segmentos de la subestación.
✔✔ Apagado del sistema: bajo este control, la microrred
se apaga metódicamente, respetando los requisitos del
componente y del sistema.
julio/agosto 2017

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