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de la subestación y muestran diversos grados de aumento
de tensión en relación con la subestación. Esto resalta la
necesidad de análisis y conciencia situacional mayores para
que los operadores del sistema puedan monitorear y utilizar recursos distribuidos de manera segura y confiable. La
medición y la detección ya no son suficientes solamente en
la subestación.
Hawái aumenta constantemente sus esfuerzos para aprovechar las fuentes distribuidas a fin de satisfacer las necesidades energéticas y de los servicios de red. Las proyecciones de Hawaiian Electric Companies sugieren que el 50 %
de los recursos provendrán de la energía solar distribuida
hacia 2045. En la actualidad, un número creciente de sistemas de energía solar distribuida ya incluye almacenamiento,
y pronto incluirá una capacidad avanzada del inversor para
permitir la capacidad de suministro.
Estos desafíos impulsan dos necesidades fundamentales de la red de distribución: 1) comprender íntegramente el
estado de la red en tiempo casi real (conciencia situacional)
y 2) poder actuar sobre los problemas operativos que surgen
(automatización y control de la distribución). Por lo tanto, se
requieren sistemas y tecnologías para monitorear y controlar
la red de distribución, lo cual incluye la infraestructura de
telecomunicación para comunicarse con las tecnologías de
distribución y las plataformas administrativas como la gestión de distribución, la respuesta a la demanda (RD) y los
sistemas de gestión de FED.
La modernización de la red presenta oportunidades para
resolver estos desafíos técnicos y transformar la red existente durante los próximos 20 años o más.
✔ Situación actual: el crecimiento significativo de
las FED de los clientes ha superado la capacidad de
abordar de manera adecuada los problemas técnicos
y operativos en todos los niveles de la red: generación a gran escala, transmisión y sistema de distribución. El rápido cambio en las características operativas del sistema energético desafía la capacidad
operativa del sistema para proporcionar servicios
esenciales y mantener la confiabilidad del suministro eléctrico en Hawái.
✔ A corto plazo: la adopción continua de FED por parte
de clientes y el uso de FED como recursos de red requieren la integración de tecnologías de red avanzadas
al sistema de distribución para permitir la asimilación
y utilización rentable de las FED. La red se convertirá en un conducto para la importación y exportación
coordinada de energía y servicios relacionados. Este
uso del sistema de distribución representa un nuevo
paradigma para las operaciones de la red y hace un
mayor énfasis en la importancia de la confiabilidad y
la flexibilidad operativa.
✔ A largo plazo: existe la necesidad de extender la plataforma de red integrada para aprovechar el almacenamiento de energía, las tecnologías de red avanzadas
y las actualizaciones de infraestructura física y ciber48

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nética que pueden evolucionar gradualmente con el
tiempo. Una red de este tipo puede alcanzar la meta
del 100 % de energías renovables hacia 2045 con una
escala de red y fuentes distribuidas (ambas a aproximadamente 3,000 MW), las cuales son intermitentes
y muy variables. Adicionalmente, una red de este tipo
permitiría la convergencia de múltiples sistemas que
crearían grandes beneficios económicos para las comunidades, las empresas y los clientes, así como para
los propietarios de la infraestructura.

Arquitectura de la red de Hawái
Una red moderna debería estar basada en una arquitectura
de red que aborde los desafíos y las oportunidades presentadas y que también permita agregar las piezas correctas en
el momento preciso y en el nivel adecuado de inversión para
alinear cuidadosamente las necesidades de los clientes y de
las políticas de manera rentable. Como señaló la Comisión
de Servicios Públicos de Hawái:
La complejidad de la red energética ha superado el
punto en el que los enfoques intuitivos o aislados de
los cambios funcionan. ... La energía de la arquitectura de red parecería ser capaz de ayudar a gestionar la
complejidad, cuyo uso bien podría marcar la diferencia entre ser capaz de moldear activamente la evolución de la red en función de la representación sólida de
una serie de estructuras e interacciones involucradas,
frente a permitir pasivamente que la red evolucione de
manera ascendente y esperar a ver qué emerge.
Los sistemas operativos de red están evolucionando en
complejidad y escala con la integración y utilización de FED.
Esta evolución aumenta la necesidad de una funcionalidad
mejorada relacionada con la planificación, las operaciones y
el respaldo para los mercados operativos. Sin embargo, esto
también introduce riesgos operativos en forma de complejidad del sistema y vulnerabilidad a los ciberataques. Esta
mayor complejidad va mucho más allá de lo que los diseños
de sistemas de distribución tradicionales pueden gestionar
adecuadamente. Para lidiar con la complejidad, se necesita
un abordaje arquitectónico escalable y extensible que pueda
tener en cuenta las múltiples capas de recursos conectados
en la transmisión y distribución, así como en las instalaciones particulares de los clientes. La arquitectura de red es un
paso vital en el desarrollo de una estrategia de modernización de la red.
Se abordaron tres aspectos arquitectónicos clave en la
estrategia de modernización de la red de Hawaiian Electric Companies: 1) arquitectura estratificada, 2) plataformas y 3) extensibilidad para permitir una implementación
proporcional.

Arquitectura de control estratificada
Un abordaje arquitectónico estratificado para poner en funcionamiento a la red implica la coordinación de recursos en
tres capas: clientes, distribución y transmisión. Este abordaje
septiembre/octubre 2019



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