Thesis DESARROLLO DE UN ALGORITMO PARA AUTOMATIZAR EL AJUSTE DE PROTECCIONES EN TOPOLOGÍAS REPRESENTATIVAS DE UN SISTEMA ELÉCTRICO DE POTENCIA
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Date
2022-06
Authors
GONZÁLEZ MUÑOZ, FELIPE
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Abstract
Uno de los estudios más importantes dentro de los sistemas eléctricos de potencia (SEP) es
el de protecciones eléctricas, que tiene como fin, un despeje selectivo, coordinado y rápido
del elemento o instalación en falla. Este análisis es complejo, requiere muchas evaluaciones
y por tanto es muy demandante en tiempo, pues para sólo una topología en particular los
casos de análisis pueden ser muchos, dependiendo del tipo y ubicación de la falla, nivel de
generación y demanda, grado de interconexión, entre otros. En este trabajo, se desarrollan
e implementan algoritmos conducentes a la automatización de estos complejos estudios de
protecciones eléctricas, disminuyendo en forma relevante el tiempo requerido para
realizarlos y realizando una evaluación sistemática de la coordinación de protecciones,
disminuyendo así los errores humanos. Estos algoritmos se enfocan principalmente en la
obtención de los niveles de cortocircuito, ajuste de protecciones de sobrecorriente, ajuste
de protecciones de distancia cuadrilaterales y reporte de coordinación de protecciones.
Los algoritmos desarrollados se evalúan en dos modelos de prueba en el programa de
simulación DIgSILENT Power Factory, los cuales se implementaron para representan
algunas de las topologías más comunes de Chile, abarcando así una gran cantidad de casos
de estudio. Las topologías empleadas corresponden a una minera y a una planta solar
fotovoltaica. Los códigos se desarrollaron en los lenguajes de programación de DIgSILENT
Power Factory y Python, creando algoritmos que permiten extraer y manipular datos tales
como: magnitud de las corrientes de falla, niveles de tensión, automatizar tanto la
simulación de fallas como el ajuste de protecciones de sobrecorriente y distancia. Además,
se realiza una comparación de la coordinación de protecciones entre los ajustes entregados
por el algoritmo con los ya modelados en las instalaciones reales, teniendo como resultado
la detección de descoordinación en ajustes reales y una coordinación optima por parte del
algoritmo.
El código implementado ajusta las protecciones de sobrecorriente y distancia, realizando
además un análisis de coordinación de las protecciones existentes en una ruta en particular.
El resultado más atractivo de este trabajo es la disminución de los tiempos requeridos,
logrando que el proceso de ajuste de protecciones y análisis de coordinación no demore
más de 20 minutos en comparación con un estudio tradicional, que puede tomar varios
días. El algoritmo se desarrolla para una ruta predefinida, sin embargo, es ampliable para
un análisis más complejo que involucre varias rutas, entregando un buen punto de partida
para la especificación de ajustes de protecciones eléctricas dentro de este complejo estudio
en los SEP.
Description
Keywords
SISTEMA ELÉCTRICO DE POTENCIA , ALGORITMO
