IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - May/June 2021 - 86

requieren comúnmente para la mayoría de los generadores
de más de 1 MW. A menudo se requiere un relé de protección
independiente a nivel de servicios públicos para protección
pasiva contra el modo de isla en el punto de acoplamiento
común al sistema de servicios públicos, independientemente
de si estas funciones de protección ya existen dentro de los
sistemas de generación.
En los últimos cinco años, ha habido una mayor colaboración
entre las empresas de servicios públicos y los generadores
de potencia con el reconocimiento de que las necesidades
de los clientes de servicios públicos tradicionales
están cambiando y las FED se están convirtiendo en algo
común. Proyectos como la microrred del CEP de North Bay
están demostrando que la colaboración temprana y continua
entre los desarrolladores de FED y las empresas de servicios
públicos puede inspirar ideas innovadoras y esfuerzos conjuntos
hacia el desarrollo de microrredes y FED.
Sistema de protección en
la microrred del CEP de North Bay
La microrred del CEP de North Bay es un sistema de 600
V. Las FED, las cargas y los servicios públicos están todos
interconectados a través de un conjunto único de dispositivos
de conmutación de 600 V. En la figura 2, CB1 - CB9 son
todos parte de los mismos dispositivos de conmutación de
600 V; debido a esto, gran parte del sistema de protección de
microrredes está contenido dentro de estos dispositivos de
conmutación. Cada interruptor de circuito en los dispositivos
de conmutación, ya sea que se conecte a una FED (CB3,
CB4, CB5 o CB6), un alimentador de carga (CB7, CB8 o
CB9), o los servicios públicos (CB1 o CB2), tiene su propio
relé de protección que mide la tensión y la corriente. El relé
de protección también puede disparar o cerrar el interruptor
cuando sea necesario. Estos relés de protección multifunción
basados en microprocesador vienen con capacidad
lógica personalizada y utilizan la CEI 61850, un estándar
de protocolos de comunicación de sistemas eléctricos, mensajería
de eventos de subestación orientada a objetos genéricos
(GOOSE, por sus siglas en inglés) para intercambiar
señales discretas. La mensajería del GOOSE está definida
por la CEI 61850 y se puede utilizar en comunicación con
protección de alta velocidad. En la mensajería del GOOSE,
los dispositivos publican un mensaje y otros dispositivos se
suscriben a ese mensaje. Este método de publicación/suscripción
se utiliza para transmitir varios mensajes de cada
relé a todos los demás relés de microrred del sistema.
Además de las protecciones provistas en los dispositivos
de conmutación de baja tensión, cada FED tiene su propia
protección incorporada. La protección integral de las FED
es establecida por el proveedor de equipos de FED para proteger
la FED en sí. Al diseñar la microrred, esta protección
incorporada se consideró un respaldo a la protección provista
en los dispositivos de conmutación de 600 V.
Otro elemento de protección que existe fuera de los dispositivos
de conmutación de baja tensión es la protección
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contra el modo de isla requerida por la interconexión de la
red pública local. North Bay Hydro Distribution Limited,
como la mayoría de los servicios públicos, requiere que
las FED conectadas al servicio público se desconecten del
sistema eléctrico del servicio público tan pronto como sea
posible cuando ocurra una falla o un corte en el circuito del
servicio público. Esto asegura que las FED dejarán de contribuir
con la corriente de falla para que la falla se pueda
extinguir en la red principal. También garantiza que las FED
no alimenten inadvertidamente una parte ahora aislada del
alimentador de servicios públicos.
El esquema de relés utiliza elementos de sobrecorriente
direccionales y no direccionales, comunicación, elementos
de tensión y elementos de frecuencia para detectar y aislar
fallas de manera rápida, selectiva y segura tanto en la operación
de microrred conectada a la red como en modo de isla.
Este esquema de retransmisión protege la microrred durante
fallas dentro de la microrred y durante fallas en el sistema
de servicios públicos.
Respuesta de protección a fallas
dentro de la microrred
Cuando la microrred está funcionando en modo de isla, la
protección primaria de la microrred, incluidas las FED, se
basa en una combinación de los elementos direccionales de
sobrecorriente, tensión y frecuencia en los relés de los dispositivos
de conmutación de baja tensión.
Durante el modo de isla, los niveles de corriente de falla
se reducen sustancialmente de los niveles de corriente de
falla durante el funcionamiento conectado a la red, por lo
que algunos de los elementos de sobrecorriente destinados
a identificar y aislar estas fallas se configuran de manera
más sensible que en el modo conectado a la red. Cuando
se navega por esta amplia gama de corrientes de falla, se
aplican diferentes elementos de protección, que dependen
de si la microrred está conectada a la red o en modo de
isla. Los relés están programados para cambiar automáticamente
qué elementos de protección se utilizan en función
de si la microrred está conectada a la red o en modo
de isla. Si el interruptor de interconexión (CB1 o CB2) está
cerrado, la microrred está conectada a la red. Si ambos
interruptores de interconexión están abiertos, la microrred
ingresa al modo de isla.
Cuando ocurren fallas en el sistema de microrred de
600 V mientras se aísla y con los cogeneradores en línea, la
corriente de falla suministrada por las fuentes de la microrred
es lo suficientemente alta como para coordinarse selectivamente,
lo que resulta en la eliminación de fallas y el aislamiento
de solo el segmento del circuito fallado. Se espera
que los cogeneradores y el sistema de almacenamiento de
energía por baterías superen las fallas y permanezcan en
línea. Se espera que los inversores FV se desconecten fuera
de línea en base a sus funciones de protección de tensión
y frecuencia durante condiciones de falla en la microrred
mientras funciona en modo de isla.
mayo/junio 2021
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