Jaime Mondragón

Daniel Martínez

Taller 2 Smart Grids

1. ¿Qué es distribución Inteligente?

Según la Agencia Internacional de Energía (IEA), una Smart Grids es una red eléctrica “que utiliza tecnologías digitales y formas avanzadas de monitoreo y gestión del transporte de electricidad desde todas las fuentes de generación para satisfacer las diferentes demandas de los usuarios. Coordina las necesidades y potencial de todos los generadores, operadores de red, consumidores y participantes del mercado para operar todo el sistema, lo más eficientemente posible, minimizando costos e impactos ambientales, maximizando la confiabilidad, la resiliencia y la estabilidad del sistema.(Céspedes, R. 2012)

2. Cuáles son los dominios frontera de la distribución inteligente? Cómo se articulan?

Los dominios frontera de la red de distribución es uno de los más complejos que existe en las Smart Grid. Estos dominios son:

Operaciones de control Medición Protección Registro Optimización Interfaces de comunicación con los dominios de mercado eléctrico,

operaciones, transmisión y clientes.

Siendo los últimos los dominios fronterizos entre la red de distribución y el resto de la red inteligente.

La manera en la cual interactúan estos dominios está determinada por los siguientes estándares:

IEC 61970/61968: Proveen un modelo de información común (CMI) , para el intercambio de datos entre dispositivos y redes en los dominios de transmisión y distribución.

IEC 61850: facilita la automatización y comunicación de subestaciones, así como la interoperabilidad a través de un formato común de datos.

IEC 61870-6 (ICCP): facilita el intercambio de información entre centros de control.

IEC 61351: direcciona la seguridad cibernética de los protocolos de información de los entandares anteriores.

3. Identifique problemas de la red de distribución actual.

CARACTERÍSTICA PROBLEMA

AutomatizaciónExistencia muy limitada de elementos de monitorización, reservándose a la red de transporte

Inteligencia y ControlLa red convencional de distribución carece de inteligencia, utilizando un control manual.

AutoajusteSe basa en la protección de dispositivos ante fallos del sistema.

Participación del consumidor y generación distribuida

Los consumidores están desinformados y no participan en la red. No se genera energía localmente, lo que implica un flujo energético unidireccional.

Gestión de la demanda

No existe ningún tipo de gestión en la utilización de dispositivos eléctricos, en función de la franja horaria del día, o del estado de la red eléctrica.

Calidad eléctricaSolo se resuelven los cortes de suministro, ignorando los problemas de calidad eléctrica.

Optimización del transporte eléctricoEn la actualidad se pierde una gran cantidad de energía debido a la poca eficiencia en el transporte eléctrico.

4. Liste las diferencias entre la red de distribución convencional y la inteligente.

Mayor control sobre la operación del sistema. Mayor flexibilidad a la hora de contingencia. Mayor respaldo para mantener la prestación del servicio al 100%. Bidireccionalidad de los flujos de potencia. Conocimiento más amplio del estado del sistema de distribución en tiempo real

mediante la utilización de PMU. Se tiene una regulación de voltaje mediante el control de inyección de

reactivos. Localización de fallas automatizadas sobre ramales principales. Inclusión de medidores inteligentes. Protecciones inteligentes que vayan acorde a las necesidades y

requerimientos del sistema.

5. Identifique la estructura (partea que componen) una red de distribución inteligente.

Sistemas de comunicación: Soportan el tráfico bidireccional creciente

Procesador: Ejecuta algoritmos de gestión al instante.

Aplicaciones inteligentes: Desconectan la red en caso de fluctuaciones y permiten gestionar en tiempo real.

Sensores y medidores inteligentes: Detectan fluctuaciones y perturbaciones, aíslan áreas si es necesario.

Gestión de la demanda: Reduce el consumo en picos de la demanda.

Generadores: La energía producida por pequeños generadores reduce la demanda total de la red.

Almacenamiento: energía generada localmente es almacenada para su uso posterior.

6. Cuáles son los principales aspectos de servicio que deben tenerse en cuenta en las SD?

Reducir las pérdidas eléctricas y minimizar los daños debidos a fallas. Emplear las tecnologías existentes para acotar la brecha entre la energía que ingresa en un sistema de distribución y la energía que se factura a los clientes

Mejorar las prácticas de mantenimiento predictivo. Evitar las fallas en equipos desplegados en las redes de distribución mediante su supervisión con dispositivos electrónicos

Automatización y autonomía operativa de redes Aprovechar la tecnología disponible para permitir la operación y decisiones autónomas de secciones del sistema de distribución mediante la implantación de dispositivos electrónicos inteligentes

Flexibilidad para enfrentar contingencias. Un uso más intenso de dispositivos tele controlados para reducir tiempos de interrupción y flexibilidad para la transferencia de carga entre circuitos, de manera que se optimice la operación

Telecomunicaciones y control: aprovechamiento de la capacidad de los sistemas modernos para manejo de grandes volúmenes de información que requieren las operaciones de red de distribución inteligente y la comunicación entre clientes y empresas suministradoras

Flexibilización del sistema y adaptabilidad ante contingencias: aprovechamiento del despliegue tecnológico existente en la actualidad para reducir las pérdidas en el sistema de distribución y mejorar la calidad del servicio y la calidad de la onda de voltaje; reducir la facturación de los clientes del sistema, e incorporar cualquier recurso energético disponible, principalmente del lado de los clientes del sistema

7. ¿Qué nuevos equipos se asocian a la distribución inteligente? ¿Cuáles son sus ventajas y desventajas?

Contadores inteligentes:

El equipo para la medida de la energía eléctrica consumida es un contador eléctrico o meter que consta de tres elementos principales, como son el sistema de medida, el elemento de memoria y el dispositivo de información.

Permiten medir la energía total acumulada en un periodo de tiempo, contemplan comunicación bidireccional. La arquitectura de estos dispositivos contemplan dos formas de concentración de datos , siendo una la recolección de datos en línea y la gestión de datos directamente con la compañía a partir de concentradores.

8. Cómo es la eficiencia energética de la SD?

Permite la distribución de electricidad desde los proveedores hasta los consumidores, utilizando tecnología digital con el objetivo de ahorrar energía, reducir costes e incrementar la fiabilidad. Para conseguir este objetivo es necesario un reparto óptimo de la energía que implicaría bien su almacenamiento cuando existe un excedente (algo realmente complejo y costoso) o una reestructuración del sistema actual para adaptarse a la demanda de forma flexible aprovechando las tecnologías existentes. Dentro de este contexto, en las redes de distribución la eficiencia se ve enmarcada mediante la consigna que se minimizara al máximo el excedente de consumo, ya que se conocerá en todo momento el comportamiento de la demanda, haciendo que se optimice al máximo el mayor consumo energético con una mínima generación de la misma. Mediante la implantación de sistemas PMU la localización de fallos será más óptima, la cual reducirá las perdidas energéticas, tanto en conductores como en equipos de protección, control y telecomunicaciones. Además se tienen las siguientes características relacionadas a la eficiencia en los sistemas de distribución inteligente:

Optimización de la administración de la demanda, utilizando modelos de carga que permitan maximizar el uso de recursos eléctricos, con el objetivo de reducir los picos de demanda y pérdidas.

Despacho automático de reactivos de la red: los SCADA y todo tipo de sistemas de comunicación deben incluir más análisis y funciones de control para operación en tiempo real del sistema.

Incorporación de la generación distribuida.

BIBLIOGRAFÍA

http://repository.upb.edu.co:8080/jspui/bitstream/123456789/1440/1/TRABAJO%20DE%20GRADO%20-%20DEFINITIVO.pdf

http://www.iie.org.mx/boletin022011/divulga.pdf

http://www.olade.org/sites/default/files/47Septiembre.pdf

http://www.endesasmartgrids.com/index.php/es/distribucion-inteligente

http://www.minetur.gob.es/industria/observatorios/SectorElectronica/Actividades/2010/Federaci%C3%B3n%20de%20Entidades%20de%20Innovaci%C3%B3n%20y%20Tecnolog%C3%ADa/SMART_GRIDS_Y_EVOLUCION_DE_LA_RED_ELECTRICA.pdf