Redes inteligentes y distribución de energía: el futuro de la confiabilidad de la red

El término utilizado para describir la red eléctrica es Confiabilidad de la red, por lo que se refiere a la capacidad de la red para entregar energía eléctrica de forma ininterrumpida, mientras que en otros casos esto puede ser durante cortes de energía, apagones o caídas de tensión. El objetivo es reducir la frecuencia y el alcance de las interrupciones en el suministro de energía y crear una protección adecuada para la red eléctrica contra las fuerzas de perturbación que incluyen actos de la naturaleza, terroristas, piratas informáticos o averías de equipos.

Factores que afectan la distribución de energía y la confiabilidad de la red

Como se observa en el análisis anterior, varios factores cubren la evaluación de la confiabilidad del sistema de energía y la capacidad de la red.

Infraestructura antigua:

La mayoría de los modelos actuales de sistemas de distribución de energía todavía están anticuados y requieren actualización. Es muy probable que los transformadores usados, los alambres y cables eléctricos y la instalación de aparamenta y disyuntores fallen, lo que desencadena apagones de energía, y los procesos tardan bastante tiempo en restablecerse.

Eventos meteorológicos:

 Los huracanes y algunas otras formas de clima extremo, como tormentas de nieve u olas de calor, son muy destructivos para la red eléctrica. Uno de los aspectos más importantes de la red es cuando varias condiciones operativas están presentes en condiciones climáticas extremas como tormentas, olas de calor, huracanes o fenómenos similares son cada vez más frecuentes e intensos debido al cambio climático.

Amenazas de ciberseguridad:

 Los medidores inteligentes y AMI también traen nuevos riesgos a la infraestructura de la red. La interrupción de los sistemas de distribución de energía es factible a través de ciberataques, lo que provoca problemas prolongados y contingentes en la red eléctrica.

Integración de energías renovables:

 Esto se debe a que, con las nuevas fuentes de energía renovable como la energía solar y eólica, se mejora el problema de la estabilidad fluctuante de la red energética. La integración de la energía renovable y la confiabilidad de la red han surgido como problemas importantes y estos dos aspectos pueden estar fuertemente conectados, ambos necesitan control sobre la potencia de entrada inestable.

El papel de las redes inteligentes en la mejora de la confiabilidad

Hoy en día se están desarrollando varias tecnologías innovadoras, pero la más efectiva para la estabilidad de la red son las redes inteligentes. Estas redes incorporan algunas funciones como monitoreo, automatización y análisis de datos para aumentar la confiabilidad de la distribución de energía. Red inteligente: Incluyen el uso de recursos energéticos distribuidos como la energía solar en los tejados, el almacenamiento de baterías para garantizar una respuesta más rápida a las interrupciones.

La red inteligente también incluye una gestión de la demanda que permite a los consumidores responder a la condición de la red mediante el control de la demanda en tiempo real. Esto reducirá la demanda máxima acelerando la resiliencia de la red en general.

Tecnologías que mejoran la confiabilidad de la distribución de energía

Algunas de estas tecnologías incluyen detección de fallas, tecnologías de mantenimiento predictivo y tecnologías de automatización de redes, entre otras. Específicamente, el mantenimiento predictivo es la determinación y el uso de sensores con aprendizaje automático que determina cuándo es más probable que falle un equipo y realiza el trabajo necesario para evitar que ocurra la falla. Por ejemplo, los sistemas SCADA (Control de Supervisión y Adquisición de Datos) son capaces de monitorear de manera futurista el estado de la red y enviar una alerta a los operadores en caso de una falla inminente.

En el mismo sentido, los sistemas de Localización de Fallas, Aislamiento y Restauración del Servicio (FLISR) están dirigidos a reducir al mínimo el tiempo de interrupción del servicio al consumidor en los casos en que la falla se identifique dentro del sistema de distribución. Estos son importantes para garantizar la confiabilidad de la red de distribución, principalmente en regiones pobladas y sensibles, como hospitales y áreas industriales.

¿Cómo se protege el entorno de la red de las amenazas cibernéticas?

Especialmente a medida que aumenta el número de interconexiones entre redes eléctricas y continúa la electrificación de varios sectores industriales, la ciberseguridad demuestra ser el facilitador clave para redes eléctricas seguras. Las amenazas como los ciberdelincuentes, los piratas informáticos, los informantes maliciosos y los integradores de sistemas pueden aprovechar la vulnerabilidad de la red, lo que resulta en averías y probablemente apagones.

Para superar estos riesgos, el sector de servicios públicos debe idear las medidas de protección correctas, como el cifrado, la segmentación de la red y las herramientas de monitoreo. Usando sistemas en tiempo real, se puede identificar cualquier anomalía en la actividad de la red, mientras que la evaluación de probabilidad de la confiabilidad de la red muestra la posibilidad de un ataque cibernético en los sistemas de la red.

Mejores prácticas para mejorar la distribución de energía y la confiabilidad de la red

Por lo tanto, la mejora de la confiabilidad de las redes y la resiliencia de la distribución de energía necesita una solución compleja. La consulta de este documento revela las siguientes mejores prácticas que pueden usarse para mejorar la confiabilidad de los sistemas de energía:

Modernización de la infraestructura:

Los transformadores, los equipos de conmutación y algunos componentes de transmisión son funciones de una central eléctrica que requieren un reemplazo frecuente una vez que son demasiado viejos. Los equipos modernos son más fuertes y, por lo tanto, pueden satisfacer la creciente demanda dentro de los sistemas energéticos.

Invertir en almacenamiento de energía renovable:

Al incorporar sistemas de almacenamiento de energía, que incluyen baterías, el exceso de energía que se ha generado a partir de fuentes renovables se almacena y se puede utilizar siempre que sea necesario para satisfacer la demanda. De la discusión anterior, se ve que esto mejora la estabilidad y confiabilidad de la red.

Mantenimiento regular y detección de fallos:

 Los sistemas de gestión de interrupciones, así como el mantenimiento predictivo, tienen grandes beneficios para disminuir las interrupciones físicas de la planta debido a fallas en los equipos. Estas tecnologías pueden ayudar enormemente en la evaluación de fallas antes de que causen cortes de energía persistentes.

Promoción de la automatización de la red:

La capacidad de responder más rápido durante las interrupciones afecta significativamente la confiabilidad del sistema de distribución mediante el empleo de tecnologías de automatización. Entre ellos se encuentran, por ejemplo, los interruptores para redirigir la fuente de alimentación cuando hay una falla para evitar la rotura del circuito.

Planificación de resiliencia para condiciones climáticas extremas:

La capacidad de la red para hacer frente a las calamidades naturales es fundamental. Las empresas de servicios públicos deben asegurarse de que sus equipos sean resistentes a la intemperie y prepararse para una respuesta rápida en términos de restauración de la electricidad tan pronto como los desastres naturales interrumpan la electricidad.

Conclusión