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afectado suele caer a un nivel bajo, comúnmente inferior a 0.2
p.u. (nótese que las fallas de alta impedancia son un problema
separado y desafiante). Por lo tanto, la protección contra subtención
debe dar una indicación confiable de la existencia de
una falla, pero debido a que los gradientes de tensión a lo
largo del circuito serán pequeños, la protección contra subtención
tiene dificultades para indicar la ubicación de la falla.
No obstante, los resultados preliminares sugieren que esta
técnica podría desempeñar un papel en la protección de las
microrredes, en particular las alimentadas por IBR distribuidas,
y el trabajo en esta área está en curso.
Aprendizaje automático de las condiciones del sistema
Se ha demostrado que las técnicas de aprendizaje automático
pueden ser utilizadas en la protección del sistema de distribución.
En los circuitos de distribución radial, cuando hay conjuntos
de entrenamiento adecuados disponibles, varias clasificaciones
y técnicas de agrupación en grupos son eficientes
para permitir que un relé distinga entre fallas dentro y fuera de
zona utilizando mediciones locales únicamente. Estos clasificadores
" aprenden " el circuito a través de conjuntos de datos
de entrenamiento para cada posible configuración del sistema
y varios tipos de eventos diferentes. Estos conjuntos de datos
se derivan típicamente de lotes de simulaciones en el circuito.
La necesidad de conjuntos de datos de alta calidad obstaculiza
el uso del aprendizaje automático en la protección, particularmente
para los sistemas no radiales y para las estructuras que
tienen límites variables, como las microrredes en red y ad hoc.
Técnicas asistidas por los inversores utilizados en FED
Como se describe en el artículo Parte 1, la dependencia en las
IBR crea ciertos desafíos para los diseñadores de sistemas de
protección. Sin embargo, las capacidades únicas de las IBR
también podrían proporcionar oportunidades para nuevos diseños
de sistemas de protección holísticos, donde las IBR fuente
participen activamente en el sistema de protección. En particular,
las IBR cuentan con una capacidad única para cambiar su
corriente de salida de maneras predecibles en respuesta a las
condiciones del sistema, por ejemplo, cambiando el componente
de secuencia negativa y añadiendo armónicos específicos
de bajo orden. Estos cambios en la corriente de salida podrían
proporcionar un medio crudo de comunicación con otros elementos
del sistema, como los relés, las condiciones detectadas
por la IBR y la información transmitida de esta manera podría
ser aprovechada para crear un sistema cooperativo de control y
protección del sistema. Un diseño tan holístico requeriría una
estandarización de la respuesta del inversor, y la participación
de los fabricantes de IBR y relés sería esencial.
Conclusiones
En este artículo se discutió la protección del sistema eléctrico
en presencia de dos tecnologías diseñadas para mejorar
la confiabilidad del sistema eléctrico: redes secundarias
y microrredes. Se demostró que cada tecnología es eficiente
por sí sola en la mejora de la confiabilidad. Además, debido
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ieee power & energy magazine
a que cada tecnología proporciona un beneficio de confiabilidad
único (redes secundarias a través de la redundancia
en la trayectoria de la potencia en puntos de distribución y
microrredes mediante el uso de fuentes locales), hay algún
incentivo para utilizar las dos tecnologías juntas. Lamentablemente,
existen desafíos de compatibilidad, en particular en
el ámbito de la protección. Estas dificultades se magnifican si
una microrred utiliza IBR y si sus fuentes están distribuidas
en lugar de centralizadas. En el artículo se discutieron algunas
posibles vías hacia las tecnologías de protección que superen
estos desafíos y permitan que las FED y las microrredes sean
implementadas correctamente en las redes secundarias.
Lecturas complementarias
M. Behnke et al., Secondary network distribution systems
background and issues related to the interconnection of distributed
resources (Antecedentes de los sistemas de distribución
de redes secundarias y problemas relacionados con la
interconexión de fuentes distribuidas), Laboratorio Nacional
de Energías Renovables, Golden, CO, Tech. Rep. NREL/TP560-38079,
2005.
E. Greenwald, Electrical Hazards and Accidents: Their
Cause and Prevention (Peligros y accidentes eléctricos: su
causa y prevención). Nueva York: Wiley, 1991.
J. Domin y T. Blackburn, Protective Relaying Principles
and Applications (Principios y aplicaciones de protección contra
subtención), 4.º edición., Boca Ratón, FL: CRC Press, 2014.
E. Sortomme, S. S. Venkata y J. Mitra, " Microgrid Protection
using communication-assisted digital relays " (Protección
de microrredes usando relés digitales asistidos por la
comunicación), IEEE Trans. Power Del., vol. 25, n.º 4, págs.
2,789-2,796, 2010. doi: 10.1109/TPWRD.2009.2035810.
R. Salcedo et al., " Benefits of a nonsynchronous microgrid
on dense-load LV secondary networks " (Beneficios de
una microrred asíncrona en redes secundarias de baja tensión
y carga densa), IEEE Trans. Power Del., vol. 31, n.º 3, págs.
1,076-1,084, 2016. doi: 10.1109/TPWRD.2015.2420594.
M. J. Reno, S. Brahma, A. Bidram y M. Ropp, " Influence
of inverter-based resources on microgrid protection: Part 1 "
(Influencia de las fuentes basadas en inversores en la protección
de las microrredes: parte 1), IEEE Power Energy Mag.,
vol. 19, n.º 3, págs. 40-52, 2021.
M. Ropp, M. Reno, W. Bower, J. Reilly y S. S. Venkata,
" Secondary networks and protection:
Implications for
DER and microgrid interconnection " (Redes secundarias y
protección: implicancias para las FED e interconexión para
la red), Sandia National Laboratories, Albuquerque, NM,
SAND2020-11209, noviembre 2020.
Biografías
Michael E. Ropp pertenece a Sandia National Laboratories,
Albuquerque, Nuevo México, 87185, USA.
Matthew J. Reno pertenece a Sandia National Laboratories,
Albuquerque, Nuevo México, 87185, USA.
p&e
mayo/junio 2021

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

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Contents
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