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Algoritmos de localización de faltas en redes eléctricas

  • Autores: Marta Abad López
  • Directores de la Tesis: Miguel García Gracia (dir. tes.)
  • Lectura: En la Universidad de Zaragoza ( España ) en 2017
  • Idioma: español
  • Tribunal Calificador de la Tesis: Blas Hermoso Alameda (presid.), Jesús Letosa Fleta (secret.), Andrés Honrubia Escribano (voc.)
  • Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Energías Renovables y Eficiencia Energética por la Universidad de Zaragoza
  • Materias:
  • Texto completo no disponible (Saber más ...)
  • Resumen
    • La tesis presentada se basa en el desarrollo de algoritmos de localización de faltas en redes eléctricas.

      Para ello, en primer lugar, se ha realizado la revisión del estado del arte de los diferentes métodos y técnicas desarrollados hasta la fechas para la localización de faltas, tanto en redes de distribución como de transporte. En este apartado se han revisado más de 80 referencias bibliográficas.

      A continuación se describen los tres algoritmos de localización desarrollados. El primero de ellos está basado en el cálculo de la impedancia a partir de las medidas de tensión e intensidad disponibles en diferentes puntos de la red. Se presentan los resultados obtenidos mediante simulación ante diferentes escenarios. Este algoritmo se ha implementado en una red de distribución.

      El segundo algoritmo desarrollado se basa en la respuesta a impulsos de la red eléctrica, con el que se pretende evolucionar y dar robustez al algoritmo propuesto en una Tesis Doctoral previa. El método consiste en capturar la respuesta del sistema eléctrico a una serie de pulsos de alta frecuencia inyectados en la red, tanto en condiciones de prefalta como de falta. Un equipo, llamado localizador de faltas, es el encargado de generar los pulsos, inyectarlos en la red eléctrica y capturar la respuesta del sistema. Tras la detección de la falta, el algoritmo realiza un análisis comparativo entre la respuesta obtenida en el estado previo a la falta y la respuesta durante la falta. Este análisis permite determinar la distancia a la cual ha tenido lugar la falta. La captura periódica de la respuesta del sistema en condiciones de prefalta permite disponer de una imagen actualizada de la red en todo momento, manteniendo la capacidad de localización aun cuando esta experimente cambios permanentes o temporales en su topología. El algoritmo desarrollado se basa en las Ecuaciones del telagrafista que describen el comportamiento de la línea eléctrica, así como en la teoría de ondas viajeras. Por ello se incluye un capítulo teórico en el que se introducen las ecuaciones de las líneas eléctricas en régimen permanente y transitorio. Se define la velocidad de propagación de las señales en la línea y se analiza su variación en función de si la propagación tiene lugar en línea aérea o en cable subterráneo. Se analizan las pérdidas por efecto skin y por efecto corona que tienen lugar en las redes eléctricas. Por último, se analiza la relación existente entre la función escalón unitario y la respuesta de un sistema a la función impulso unitario, relación en la que se basa el algoritmo desarrollado. Este algoritmo se ha aplicado a una red de distribución diferente a la utilizada en el capítulo anterior, y que contempla las características topológicas recomendadas por el comité de estudios C6 del CIGRÉ. En los resultados obtenidos se observa que este método presenta dificultades para ubicar con precisión faltas alejadas de la subestación donde se encuentra instalado el equipo. Es por ello que se ha desarrollado un algoritmo híbrido que combina este método con otro basado en transformada wavelet.

      En el capítulo correspondiente en el que se describe este último método se ha realizado una introducción a la transformada wavelet. A continuación, se describe el procedimiento llevado a cabo para la localización de faltas mediante la aplicación de la transformada wavelet. Los métodos basados en transformada wavelet presentan dificultades para ubicar con precisión faltas cercanas a la subestación. En los resultados obtenidos del comportamiento del algoritmo propuesto ante diferentes tipos de faltas se observa que el algoritmo híbrido, a partir de los resultados obtenidos de la aplicación de ambos métodos, es capaz de ubicar con precisión faltas en cualquier localización de la red de transporte modelada.

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