IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - May/June 2021 - 54

Las redes secundarias han sido utilizadas durante más de un siglo
y, en la actualidad, alimentan a cientos de áreas urbanas del centro
y miles de instalaciones individuales.
exclusivamente por fuentes basadas en inversores (IBR, por
sus siglas en inglés), ya sea en todo momento o bajo ciertas
condiciones operativas. La protección de las microrredes
con origen en IBR es completamente diferente a la de
las redes secundarias. Las IBR a menudo están distribuidos
a lo largo de un sistema, sus corrientes de falla son generalmente
bajas y el flujo de corriente no es unidireccional.
Por lo tanto, si alguna vez se contemplara implementar una
microrred en una red secundaria, se tendrían que superar
importantes desafíos de protección del sistema.
Este artículo es el segundo de una serie de dos partes
sobre la influencia de las IBR en la protección de las microrredes.
Analiza brevemente las redes secundarias y las
microrredes con origen en IBR y luego profundiza sobre la
protección de ambos tipos de sistemas, las dificultades que
deberían ser superadas para proteger una red secundaria que
contenga una microrred con origen en IBR y posibles enfoques
que aborden estos problemas.
Antecedentes
Las redes secundarias son una topología del sistema eléctrico
trifásico no radial que proporciona redundancia en
un sistema de distribución para que las cargas tengan una
conexión continua a alimentadores alternativos. Por lo
tanto, las redes secundarias brindan una continuidad extremadamente
alta del servicio de energía eléctrica contra
perturbaciones en la red de distribución, aunque aún son
vulnerables a interrupciones en los sistemas de transmisión
por encima de ellas. Son llamadas redes secundarias
porque operan a una " tensión secundaria " , generalmente
120/208 V o 277/480 V en el mundo de 60 Hz. Las redes
secundarias han sido utilizadas durante más de un siglo
y, en la actualidad, alimentan a cientos de áreas urbanas
del centro y miles de instalaciones individuales en todo
el mundo. La protección de las redes secundarias es un
campo maduro. Debido a las rutas redundantes a la fuente,
estas redes tienden a tener bajas impedancias de fuente y
una muy alta disponibilidad de corriente de falla, por lo
que la protección de red secundaria a menudo se diseña
en torno a (y para aprovechar) este hecho. Además, debido
a que las redes secundarias contienen lazos cerrados y
mallados, la mayoría de sus fallas deben ser aisladas de
ambos lados, lo que requiere consideraciones especiales
en el diseño del sistema de protección.
También es posible concebir una " red primaria " en la que
se utilicen lazos cerrados y mallados en media tensión, como
15 kV, para proporcionar redundancia en la ruta eléctrica y
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lograr mejoras en la continuidad del servicio. Muchos de los
principios generales analizados aquí con respecto a las redes
secundarias también se aplicarían a dicha " red primaria " .
Debido a que en la actualidad casi ningún sistema de distribución
está diseñado para operar de esta manera, esta posibilidad
solamente es mencionada como un tema a considerar
y discutir en el futuro.
Las microrredes son otra forma de proporcionar un
servicio eléctrico de mayor confiabilidad y una mayor
resiliencia del sistema eléctrico. De acuerdo con el
estándar 2030.7-2018 del IEEE, una microrred es una
colección de fuentes de energía distribuida (FED) y cargas
dentro de un límite definido que han sido planificadas
y diseñadas para operar ya sea de forma paralela a la
red o para desconectarse y operar de forma aislada de la
red cuando se desee. Muchas microrredes se encuentran
en funcionamiento, y todos los ejemplos conocidos fueron
construidos en lo que anteriormente eran circuitos
radiales (sin lazos cerrados ni mallas). Las microrredes
pueden ser alimentadas por cualquier combinación de
FED, lo cual incluye a las máquinas rotativas y las IBR.
El uso de fuentes locales reduce el nivel de vulnerabilidad
a las interrupciones en el sistema de transmisión. La
protección de las microrredes es un campo en desarrollo
en el cual una gran cantidad de desafíos deben ser solucionados.
Deben protegerse las microrredes tanto en los
modos de conexión a red así como de forma aislada, y
la corriente de falla disponible y sus características pueden
variar grandemente entre esas configuraciones en
el tiempo. Esto es especialmente cierto para las microrredes
con origen en su totalidad en IBR, teniendo en
cuenta que la mayoría de las microrredes implementadas
actualmente entran en esta categoría, al menos durante
una parte de su operación cuando están desconectadas
de la red. Además, si las fuentes de una microrred son
distribuidas en lugar de centralizadas, existen desafíos
de protección adicionales.
Si uno pensara crear una microrred en una red secundaria,
estos dos conjuntos de requerimientos de protección
chocarían de una manera que crearía desafíos únicos y
particularmente difíciles. En este artículo, se describen
brevemente las redes secundarias y las microrredes, especialmente
las microrredes con origen en IBR, junto con
sus desafíos de protección. Se describe cómo implementar
una microrred en una red secundaria y se analizan los
posibles enfoques de protección. Las microrredes de CC,
aunque son importantes, no son abordadas.
mayo/junio 2021

IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - May/June 2021

Table of Contents for the Digital Edition of IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - May/June 2021

Contents
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