Implementación de técnicas de estimación de estado armónico en sistemas eléctricos de distribución

Abstract

Hace tiempo que, en las redes eléctricas, se registra un sostenido crecimiento en la proporción de cargas no lineales, con lo cual las corrientes circulantes distan cada vez más de ser sinusoidales. En régimen permanente, esta situación resulta equivalente a la circulación superpuesta de componentes armónicas de la corriente, de frecuencias múltiplo de la fundamental, calculadas con la transformada de Fourier.

La circulación de corrientes distorsionadas produce a su vez distorsión en las tensiones en todas las barras del sistema, hecho que se denomina propagación de la contaminación armónica. Con tales tensiones no sinusoidales, las cargas del sistema consideradas como sensibles consumen corrientes distorsionadas que no existirían en régimen sinusoidal.

Interesa desarrollar herramientas para identificar las cargas contaminantes y asignar así responsabilidades en la contaminación armónica de una red, a fin de requerir que los usuarios con cargas contaminantes corrijan o compensen sus no linealidades.

Para localizar fuentes de contaminación armónica, una campaña exhaustiva de medición no resulta de suficiente utilidad práctica, especialmente debido a la variabilidad temporal de la contaminación armónica. Una alternativa más razonable para la supervisión de esta situación es la estimación de estado armónico: a partir de un conjunto de mediciones redundantes estratégicamente ubicadas, se obtiene suficiente información sobre la situación del sistema como para estimar la ubicación y magnitud de sus fuentes de contaminación armónica.

En sistemas de transmisión, la estimación de estado armónico está desarrollada en un grado considerable, pero aún sigue en etapa de estudio para sistemas de distribución. Resulta de interés la aplicación de estos algoritmos a nivel de distribución, ya que es específicamente donde se localizan las fuentes de contaminación armónica.

En este trabajo, se implementa un algoritmo de estimación de estado armónico en el modelo de un sistema de distribución. Se obtiene una estimación del estado armónico del sistema, con el cual posteriormente podría recurrirse a alguno de los criterios para la determinación del grado de responsabilidad de cada barra de la red en la contaminación armónica del sistema. Se incluye también la implementación de algoritmos para la detección e identificación de mediciones erróneas.