Gestión automatizada de la interrupción del suministro en redes de distribución eléctrica

La fiabilidad de las redes de distribución y la continuidad del suministro eléctrico forman parte del compromiso de la actividad de distribución eléctrica. La consecución de tiempos bajos de indisponibilidad de la alimentación asegura la satisfacción de los clientes y generalmente es recompensado con incentivos retributivos a las empresas distribuidoras. Este objetivo ha impulsado que, adicionalmente a la mejora de los procesos de operación y mantenimiento de las redes, los criterios de calidad de suministro se hayan incorporado en los procesos de decisión de inversiones de mejora y planificación de las redes eléctricas. Los métodos y procedimientos tradicionales para reducir la duración de las interrupciones accidentales del servicio a los clientes, siguen criterios principalmente basados en el conocimiento del operador en la configuración de la red de distribución y su experiencia en la gestión de incidentes pasados. La progresiva introducción de dispositivos que permiten detectar la existencia de un defecto y la automatización y control remoto de actuaciones, han permitido mejorar los tiempos de reacción y actuación de los procedimientos operativos en la gestión de incidentes. Adicionalmente, la reciente integración en las redes de distribución de los equipos de medida inteligentes, posibilitan la adquisición de información sobre el estado de la alimentación de los suministros de forma bidireccional. Esta creciente disponibilidad de información debe ser debidamente gestionada considerando otros factores como la variabilidad en la configuración de las redes y el estado operativo de la generación distribuida, entre otros, lo que hace necesaria la utilización de procedimientos sistemáticos para la gestión eficiente de las interrupciones. La necesidad de disponer de mayor inteligencia en la gestión de la información y los recursos se incrementa a medida que las distribuidoras van completando sus sistemas de información técnica a las redes de menor tensión y la integración en esta de generación asociada al consumo. En este trabajo se presenta una metodología que puede resultar útil al operador de la red como herramienta en tiempo real en la gestión de incidencias en redes radiales de media tensión, para reducir los tiempos de indisponibilidad del suministro. La exposición metodológica se acompaña de un novedoso planteamiento matemático para su implementación, basado en la definición de un grafo funcional que permite homogeneizar las estructuras en las que se organizan los elementos que forman el circuito y su relación jerárquica en la configuración radial de operación. El procedimiento sistemático comienza cuando el operador recibe la alerta de la aparición de una falta, desde la señalización disponible en dispositivos instalados en el circuito (protecciones o detectores de paso de falta) o bien, en ausencia de señalización, desde los clientes alimentados cuando reclamen su interrupción. La interpretación de la información propuesta, permitirá concluir si existe interrupción de algún suministro en el circuito que genera la alerta, o por lo contrario, el estado es normal por reconexión exitosa de un dispositivo de protección. En el caso de que el estado del circuito, normal o interrumpido, no pueda ser inequívocamente identificado con la información disponible, se presenta un criterio de selección de los clientes cuyo estado de alimentación supone una información útil en la creación de conocimiento adicional, cuando es necesario para identificar el estado del circuito. Esta información puede ser obtenida consultando directamente a los clientes o desde los equipos de medida telegestionados. Una vez se ha detectado la interrupción del suministro en un circuito, toda la información adquirida por el operador hasta ese momento, recibida o requerida, es utilizada para reducir la sección del circuito en la que se conoce que está contenido el fallo. A partir de este momento, es de aplicación la segunda parte del procedimiento sistemático propuesto, dirigido a guiar al operador en la decisión sobre las actuaciones de maniobra a realizar, para avanzar en el aislamiento de la sección de red afectada y en la reposición del suministro. En una primera fase del proceso de delimitación de la sección que contiene el fallo, se amplía la utilidad de las consultas sobre el estado de alimentación de los clientes para identificar el dispositivo de protección que ha actuado despejando la falta, y por tanto delimitando el alcance de la interrupción. Para conseguir el completo aislamiento de la sección de red afectada y la reposición del suministro que sea posible, se determinan una serie de actuaciones de maniobra guiadas por unas reglas heurísticas simples para evitar procedimientos combinatoriales. Estas reglas consiguen la reducción de un determinado índice de impacto de la interrupción sobre los suministros afectados, considerando conjuntamente la extensión de la interrupción (minorada por la reposición) y la duración estimada de la restitución del estado normal (acortada por el avance del aislamiento). La formulación algebraica servirá en esta fase del procedimiento para evaluar el cumplimiento de las restricciones técnicas y obtener una cuantificación de la reducción del índice de impacto esperado, asociado a la realización de cada alternativa. Se propone un criterio simple de selección de las actuaciones propuestas, que en la situación más común, cuando la reposición desde circuitos vecinos está prevista en la planificación de la red, ofrece resultados eficientes con requerimientos computacionales muy reducidos, en comparación con alternativas más exhaustivas. Al finalizar el procedimiento planteado, el circuito se encontrará reconfigurado como consecuencia de la realización de las maniobras propuestas, y la sección que contiene el fallo se habrá delimitado hasta la sección de red que será necesario inspeccionar para localizar y posteriormente reparar el fallo. Adicionalmente a su utilización como herramienta en tiempo real, los reducidos tiempos de computación obtenidos permiten plantear como futuras líneas de investigación su aplicación a técnicas de análisis de impacto de inversiones para la mejora de la fiabilidad. La funcionalidad ofrecida para prever las actuaciones decididas por el operador de la red ante cada posible fallo, permite que se disponga de una valoración realista del alcance y duración de la interrupción asociada.