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nar, pero aumenta significativamente el costo de la central
de IBR y la microrred. Otro método que se está investigando
activamente es el uso de capacitores síncronos como fuentes
de corriente de falla en las microrredes. Mientras que este
enfoque es prometedor, también aumenta significativamente
los costos, y puede tener efectos adversos en la dinámica de
la microrred.
Protección contra baja tensión
Las protecciones contra baja tensión han atraído atención
debido a que se puede implementar sin comunicación. Sin
embargo, aunque las protecciones contra la baja tensión indican
la existencia de una falla, no identifica su ubicación. La
figura 6 muestra la tensión p.u. en todos los nodos de fallas
de fase A a tierra en el sistema de IEEE de 13 nodos.
El cambio en la tensión de todos los nodos es lo suficientemente
grande como para detectar una falla en el sistema,
tanto en la terminal de la IBR como en cualquier nodo del
sistema. No obstante, los valores de la tensión en todos los
nodos son muy similares. Las diferencias en las magnitudes
más altas y más bajas de la tensión son del 2 % para la falla
de A-G, del 2.3 % para la falla trifásica y del 3.1 % para la
falla A-B. Esta diferencia es demasiado pequeña como para
proporcionar medios confiables que disciernan la ubicación
de las fallas. La tensión está tan cerca porque la física dicta
que la tensión en el punto de la falla se puede llevar a un
valor bajo y las corrientes del sistema son bastante bajas,
por lo que las caídas de tensión en los alimentadores son
bastante bajas. Esto crea una situación en la que una falla
en cualquier punto del sistema se puede percibir mediante
la baja tensión en cada nodo, pero no se puede identificar la
sección que falla.
Protección de distancia
La protección de distancia funciona bien en la transmisión y
es atractiva porque puede implementarse sin comunicación,
pero normalmente es difícil de aplicar en la distribución
incluso cuando no hay una microrred. Por ejemplo, usualmente
es difícil usar la protección de distancia para alimentadores
con laterales debido a los problemas con el alcance a
zonas de protección con diferentes impedancias. En un sistema
de distribución radial ramificado, la zona de protección
del reconectador puede extenderse una distancia corta hacia
un fusible en un lateral pero mucho más lejos en un lateral
distinto antes del siguiente dispositivo de protección. Ya que
los límites de todas las tomas dentro de la zona de protección
no son distancias o impedancias equivalentes, la protección
de distancia alcanzará de manera excesiva o insuficiente a
las distintas ramas.
Otro desafío con la protección de distancia es que la carga
distribuida a lo largo del alimentador hace que el error sea
aun mayor. Con cualquier tipo de carga o generación dentro
de la zona de protección, la distancia a la falla se calculará de
manera incorrecta porque la protección de distancia asume
que la impedancia a la falla puede calcularse usando su tensión
y corriente, lo que no explica otros flujos de corriente
hacia la falla o la zona de protección.
Además, un sistema altamente desblanceado puede provocar
problemas con la intrusión de la carga en la distancia
de la zona de protección, desafíos para los elementos direccionales
en cuanto al desbalance y errores en los cálculos
de impedancia llevados a cabo en los relés de distancia. Por
ejemplo, para la falla de línea a línea de fase A a fase B,
el cálculo de la impedancia contemplaría la diferencia de
tensión entre la fase A y la B dividido por la diferencia de
Relé
Relé
Relé
Centro de control
de la microrred
Central
de com.
FED
FED
Interruptor de transferencia
FED
FED
Relé
Relé
figura 8. Protección adaptativa en las microrredes. Central de com.: central de comunicación.
mayo/junio de 2021
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