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Ubicación óptima de monitores de hundimientos de tensión en redes de distribución de energía eléctrica incorporando restricciones de localización relativa de fallas en la red

Resumen

Las tecnologías utilizadas en los diferentes procesos útiles al ser humano, cuyo funcionamiento se basan en energía eléctrica, resultan cada vez más sensibles a las perturbaciones en los sistemas eléctricos. Este impacto ha impulsado a que las empresas de energía eléctrica direccionen esfuerzos para garantizar una mejor calidad en la prestación del servicio. Dentro del espectro de perturbaciones eléctricas, los hundimientos de tensión se consideran una de las perturbaciones más frecuentes, y su impacto, tanto en los usuarios como en los mismos operadores de red; ha conllevado a una continua búsqueda de estrategias para su identificación, diagnóstico y mitigación. Una respuesta a esta problemática es la implementación de sistemas de monitorización para la medición de estas perturbaciones. No obstante, es claro que la instalación de monitores en cada nodo del sistema eléctrico no es económicamente viable, por lo cual surge la necesidad de establecer estrategias de optimización a la hora de determinar el número y la ubicación de los monitores a instalar. De acuerdo con lo anterior, en este trabajo se implementa una metodología para la ubicación óptima de monitores de hundimientos de tensión, incorporando los siguientes aspectos: condiciones desbalanceadas de la red eléctrica; alimentadores trifásicos, bifásicos y monofásicos; restricciones adicionales de observabilidad derivadas de una técnica de localización relativa de fallas. La metodología es aplicada en una red de distribución real de 379 nodos de un operador de red de Colombia. Los resultados muestran que se logra un eficiente desempeño del factor de observabilidad con el método propuesto comparado con las metodologías tradicionales. La robustez del sistema de monitorización es evaluada con un conjunto amplio de fallas en la red, generado mediante simulaciones de Montecarlo e incorporando la naturaleza estocástica de las fallas y sus impedancias de falla a partir de una caracterización real en la red de distribución.