Sistemas de soporte a la operación de redes eléctricas

Inteligencia para la red eléctrica

El aumento de la demanda, el envejecimiento de las infraestructuras eléctricas, el creciente uso de fuentes de energía distribuida y la inclusión de nuevas tecnologías de comunicación y automatización, son algunos de los múltiples retos a los que se enfrentan las redes eléctricas actualmente. En particular, las redes son cada vez más frágiles y vulnerables a apagones prolongados, que producen pérdidas millonarias y tienen un elevado impacto social.

Estas situaciones crean la necesidad de incorporar sistemas capaces de prevenir, evitar y controlar estas interrupciones, no sólo desde el punto de vista de la adquisición de datos, la supervisión y control de la red, propia de los sistemas SCADA, sino también desde los sistemas de gestión de la energía (EMS) inteligentes, que den soporte al operador en la toma de decisiones en tiempo real y que permitan una operación óptima de la red incluso bajo situaciones críticas.

Grupo AIA, a lo largo de sus 30 años de historia, ha investigado y desarrollado metodologías diferenciales en el campo de las redes eléctricas. Nuestras soluciones para el cálculo de flujo de potencia, estimación de estado de la red y restablecimiento del sistema ante incidencias y/o interrupciones del servicio, son únicas en el mercado. Estas aplicaciones han sido diseñadas para proporcionar resultados fiables no sólo durante el funcionamiento normal de la red, sino también ante escenarios críticos o anómalos.

En Grupo AIA hemos creado nuestras propias metodologías para desarrollar aplicaciones únicas que proporcionan soporte a operadores de redes de distribución y transmisión en tiempo real. Para ello  se ha combinado HELM^TM (cálculo de flujo de potencia en redes eléctricas) con Inteligencia Artificial.

Nuestra experiencia nos permite proporcionar soluciones con cualidades diferenciales, únicas en el mercado en:

• Método directo de cálculo de flujo de potencia HELM^TM que, a diferencia de los métodos iterativos tradicionales, garantiza una selección matemáticamente consistente de la solución de operación correcta y señala que no hay solución cuando el caso es infactible.

Este método ha permitido el desarrollo de múltiples aplicaciones y algoritmos avanzados, como los siguientes:

• Algoritmos de restablecimiento que proporcionan al operador el mejor plan de acciones para resolver de forma fiable un blackout en la red en tiempo mínimo, respetando los límites de restablecimiento. También realizan una monitorización en tiempo real de la evolución del sistema, y sobre la marcha recalculan el plan cuando es necesario.
• Algoritmo de estimación de estado que realiza un desacoplamiento de la potencia activa y reactiva, diseñado para asegurar el cumplimiento de las ecuaciones de flujo de potencia, y que además proporciona estimación de topología y parámetros.
• Algoritmo de resolución de violación de límites que proporciona las mejores acciones correctivas posibles para mitigar subtensiones, sobretensiones y sobrecargas en la red.
• Algoritmo OPF que optimiza las pérdidas de potencia activa y los márgenes de potencia reactiva, y minimiza los flujos de recirculación de reactiva.
• Aplicaciones para el análisis de contingencias que permiten prever problemas futuros bajo hipotéticas fallas de equipos.
• Cálculo de curvas P-V y Q-V para evaluar en tiempo real la distancia al colapso de voltaje.
• Entornos de simulación en tiempo real.

Para la monitorización y operación avanzada de la red, Grupo AIA ha desarrollado AGORA (Advanced Grid Observation Reliable Algorithms). AGORA está instalado en los centros de control de grandes operadoras eléctricas en España, México y Estados Unidos.

Desarrollamos proyectos SBIR (phase I y phase II) y STTR (phase I y phase II) con la NASA para la adaptación de HELM^TM a micro-redes DC. Para ello tomamos como modelo la Estación Espacial Internacional. Estas acciones se llevan a cabo a través de EleQuant Inc. (subsidiaria de Grupo AIA en EEUU).