Ingeniería de confiabilidad del sistema de energía: suministro de energía estable

No se puede exagerar lo valiosa que es la confiabilidad de los sistemas de energía en el mundo actual, ya que la electricidad se ha convertido en el facilitador común de la mayoría de las actividades. La ingeniería de confiabilidad de los sistemas de energía es un proceso significativo para mejorar el rendimiento de las redes eléctricas y evitar interrupciones y varios otros incidentes no deseados que pueden afectar a los consumidores en términos de cortes de energía. En este artículo, se discutirá la ingeniería de confiabilidad del sistema de energía en su importancia, métodos, problemas y desarrollos futuros.

¿Qué es la ingeniería de confiabilidad del sistema de energía?

La ingeniería de confiabilidad del sistema de energía se puede definir como los procesos involucrados en el diseño, contratación, operación y mantenimiento del sistema de energía para garantizar que el suministro de energía que proporciona sea confiable. El objetivo es mitigar contingencias como apagones y fallas en los equipos y garantizar que la generación, transmisión y distribución de electricidad sean confiables.

El conocimiento de algunos de los aspectos vitales de la fiabilidad del sistema eléctrico puede ser útil para llevar a cabo el trabajo previsto:

Confiabilidad de los sistemas de energía: este es el alcance de un sistema de energía dentro de un determinado sistema de energía para entregar electricidad con una certeza sin interrupciones.

Fiabilidad: Se refiere a la fiabilidad del sistema en términos de la velocidad a la que afecta a su función prevista según lo previsto.

Control de gestión de riesgos: Esto se puede definir como la identificación de los riesgos que puede enfrentar el sistema, incluidos los fenómenos naturales como inundaciones u otros desastres físicos, el compromiso de equipos o incluso las amenazas a la seguridad cibernética.

Robustez de la red: Esta es la capacidad de una red para resistir perturbaciones y garantizar que las interrupciones del servicio sean mínimas durante las ocurrencias de perturbaciones relacionadas con la red.

Importancia de la fiabilidad del sistema de energía

Las consecuencias son catastróficas para los sistemas de energía, ya que cualquier falla o interrupción puede afectar varios aspectos de la sociedad. Por lo tanto, no solo las casas, sino también las empresas, industrias, hospitales y otras instalaciones importantes para el sustento experimentan cortes de energía. Las fluctuaciones climáticas y otras crudezas se han intensificado aún más en los últimos años, incluidos los huracanes y los incendios forestales, lo que hace que sea muy crítico tener un sistema de energía más confiable que pueda restaurarse a partir de tales eventos.

Sin embargo, debido a los recientes desarrollos en sistemas de energía renovable como los sistemas de energía solar y eólica, no es fácil controlar el voltaje y la frecuencia de una red eléctrica. Estos pueden ser inconsistentes, de ahí las complejidades necesarias para equilibrar la oferta y la demanda en el sistema de red.

Evaluación y evaluación de la confiabilidad del sistema de potencia

Es importante que se evalúe la fiabilidad de un sistema de energía y una forma de lograrlo es a través de la evaluación de la fiabilidad. Esto se hace para identificar con alta probabilidad las posibilidades de falla del sistema y los riesgos probables.

Índices de confiabilidad comunes:

Probabilidad de pérdida de carga (LOLP): La probabilidad de no poder proporcionar electricidad de manera constante a la demanda debido al colapso del generador o la transmisión.

Refleja el déficit anticipado de energía que no se generará ni transmitirá debido a las deficiencias del sistema.

SAIDI: Índice de duración de interrupción promedio del sistema; esto se refiere al promedio de la duración de la interrupción sentida por el cliente.

Índice de frecuencia de interrupción promedio del sistema (SAIFI): el número promedio de interrupciones por cliente durante un período específico.

Estos índices son muy útiles para comprender la eficiencia y confiabilidad de la red de distribución de energía para que los ingenieros realicen mejoras.

Herramientas de modelado de confiabilidad:

FTA: Una técnica analítica que se utiliza en ingeniería de sistemas que se deriva de arriba hacia abajo para que los ingenieros puedan aislar los componentes.

Modelos de Markov: El presente modelo emplea la transición probable para analizar la confiabilidad en diferentes estados de los sistemas.

Simulación de Monte Carlo: Es una simulación que ayuda a probar la confiabilidad de un sistema durante el tiempo esperado en más de una condición mediante la realización de muestreos aleatorios.

A través de estos modelos, los ingenieros pueden realizar pruebas en el sistema y observar cómo algunos de los determinantes más importantes de la confiabilidad, incluida la edad, la falla y el clima, podrían afectar el sistema de energía.

Tendencias emergentes en ingeniería de confiabilidad del sistema de energía

Lo anterior muestra la generación actual y su mejora de herramientas y técnicas que se utilizan para mejorar la confiabilidad de los sistemas de energía. Aquí hay algunas tendencias que se realizan en el campo:

Redes inteligentes y automatización: Las personas pueden monitorear y controlar los sistemas de energía de manera automatizada debido a la introducción de tecnologías de redes inteligentes. Los sensores, la medición de potencial y los sistemas de comunicación ayudan a detectar fallos y a tomar medidas correctivas rápidas, mejorando así la fiabilidad del sistema.

Integración de energías renovables: Dado que las energías renovables están adoptando diferentes formas en el sistema de suministro, la fiabilidad del sistema eléctrico debe modificarse para su actualización periódica. Se deben acomodar las fuentes de energía renovables, así como las fuentes convencionales de respaldo; La gestión de la demanda, los sistemas de almacenamiento de energía y los sistemas inteligentes son herramientas vitales para este fin.

Una buena indicación de las perspectivas de resiliencia de la red con respecto al cambio climático: varios eventos climáticos como huracanes, inundaciones e incendios forestales están aumentando en frecuencia. Tales calamidades ahora están dirigidas a que se lleve a cabo algún tipo de ingeniería para implementar las medidas de respaldo necesarias y las formaciones arquitectónicas autorreparables para resistir circunstancias tan desafortunadas.

Mejores prácticas para la ingeniería de confiabilidad del sistema de energía

Para garantizar la eficiencia en el manejo de estos desafíos, los ingenieros de sistemas de energía emplean medidas apropiadas en el manejo del sistema para lograr el máximo rendimiento y las mínimas perturbaciones de la cadena. Algunas de estas prácticas incluyen:

Por último, está el aspecto de la supervisión y el mantenimiento regulares; revisión constante de los sistemas y los dispositivos para poder tener una idea del tipo de fallo que es probable que se produzca y luego estar en condiciones de prevenirlo.

Planificación contingente: Tener electrodomésticos como otros transformadores o líneas de transmisión de respaldo significa que, en caso de que falle el sistema primario, existe un método alternativo para proporcionar energía.

Particularmente notables son aspectos como la capacitación y el desarrollo de la fuerza laboral, los ingenieros deben actualizarse con las tecnologías avanzadas en sistemas de energía con técnicas de confiabilidad mejoradas. Cuando se confía en experiencias y capacitaciones que se han realizado en el pasado, es crucial tener sesiones que deben tomarse en el futuro.

Conclusión

La ingeniería de confiabilidad del sistema de energía es un campo esencial que garantiza el suministro seguro, eficiente e ininterrumpido de electricidad. A medida que nuestra dependencia de la electricidad continúa creciendo y el panorama energético se vuelve más complejo con el auge de las fuentes renovables y las tecnologías de redes inteligentes, la confiabilidad del sistema eléctrico solo se volverá más crítica. Los ingenieros innovan continuamente, utilizando herramientas, modelos y estrategias avanzadas para mantener la estabilidad de nuestras redes eléctricas y garantizar que sigan siendo resistentes frente a los crecientes desafíos. Para obtener información adicional, visite XY Tower y explore cómo podemos contribuir a mejorar la confiabilidad del sistema de energía en el mundo moderno.