​Sistema reduce fallas en redes eléctricas por energías renovables

​Sistema reduce fallas en redes eléctricas por energías renovables
Este modelo detecta las fallas que pueda presentar la red eléctrica cuando se implementen de forma masiva las energías renovables no convencionales, como la eólica y la solar.
El sistema de protección pretende evitar que las personas se expongan a descargas eléctricas que les pueden causar la muerte, y además reducir daños en equipos eléctricos industriales y domiciliarios como la nevera o el equipo de sonido.
También aumenta la posibilidad de tener la energía eléctrica durante el tiempo en que se presente la falla, despejando la parte afectada y reconfigurándose para mantener la energía.
 
El sistema modelado, que utiliza redes eléctricas inteligentes (smart grid), aísla la energía eléctrica suspendiendo de manera inmediata el suministro al circuito afectado para evitar que la falla o el corto circuito se siga propagando a una o varias viviendas aledañas.
 
Si por ejemplo se tienen 10 computadores conectados a una red y se presenta una falla, estos se podrían quemar por el aumento de la corriente. Frente a esto, el nuevo modelo de protección corta esa energía más rápidamente cuando se presenta el daño.
 
El profesor Eduardo Antonio Cano Plata, director del pregrado de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Manizales, precisó que cuando se presentan daños en redes eléctricas alimentadas por paneles solares o sistemas fotovoltaicos los flujos de los cortos circuitos hacen más difícil su protección: “por eso se necesita la inteligencia en las redes, para priorizar el despeje de la falla en los equipos eléctricos”, explicó el docente.
 
Comportamiento de la red
 
Los grupos de investigación en Redes de Distribución y Potencia (GREDyP) y Calidad de la Energía y Electrónica de Potencia (GICEP), de la U.N. Sede Manizales, modelaron cerca de cinco redes eléctricas de distribución con energías renovables no convencionales.
 
Por medio de la plataforma Matlab Simulink, estudiantes e investigadores de estos grupos crearon esquemas basados en protecciones de sobrecorriente direccionales con un sistema de comunicaciones descentralizadas, lo que permite no solo entender cómo se comporta la red, sino también aislar las fallas eléctricas en menor tiempo.
 
El estudiante Juan Antonio Ocampo Wilches, de la Maestría en Ingeniería Eléctrica de la U.N. Sede Manizales, explicó que la modelización del sistema de protección propuesto ayuda a reducir los costos para los usuarios finales, quienes terminan solventando los costos de la modernización de la red y de la implementación de estas tecnologías en la factura de la energía. 
 
El investigador aclaró que mientras en una red común de energía eléctrica la generación está centralizada a través de los transformadores que alimentan las casas, con la instalación de energías renovables no convencionales se altera el funcionamiento, lo que ocasiona mayores inconvenientes en los posibles flujos del corto circuito o sobrecarga y obliga a tener un sistema de actuación rápido para normalizar la energía.
 
Fallas temporales
 
El estudiante Ocampo precisó que cerca del 80 % de las fallas eléctricas son temporales, como por ejemplo cuando la rama de un árbol toca una línea del sistema de distribución. En este caso el sistema se desconecta, pero después de un tiempo hace la reposición de la energía.
 
El otro 20 % de las fallas obedece a situaciones permanentes que obligan a despejar y mantener las redes.
 
Este nuevo sistema creado en la U.N. Sede Manizales es lo suficientemente robusto como para actuar en los dos casos, porque tiene una topología que lo asemeja a un sistema distribuido y se adapta a las nuevas tendencias evolutivas de la red.