La planificación del sistema eléctrico de distribución es un ciclo de planificación de soluciones, análisis y pronósticos para el mantenimiento y desarrollo de la red de servicios públicos. El objetivo es brindar un servicio seguro, confiable y asequible, mientras se operan de manera eficiente las instalaciones eléctricas existentes que conforman la red. La planificación de la distribución eléctrica futura debe incorporar iniciativas de modernización de la red inteligente, como la respuesta a la demanda, la infraestructura de medición avanzada, la automatización de la red y los recursos de energía distribuida, al mismo tiempo que se equilibra la calidad, el suministro y el costo de la energía eléctrica.
El enfoque tradicional de la planificación de la distribución eléctrica está en la seguridad, la confiabilidad, la previsión de carga, la mitigación de riesgos y el costo razonable.
El software de ingeniería de energía está diseñado para ayudar a abordar los desafíos complejos y emergentes de los ingenieros eléctricos que apoyan la planificación y operación de redes de energía. Las funciones del software de ingeniería eléctrica CYME de Eaton soportan cualquier tipo de simulación de sistema de energía, incluida la creación de situaciones de planificación y estudios de caso que evalúan y corroboran de manera precisa y eficiente el impacto de las modificaciones y las reconfiguraciones en cualquier red de alimentación.
La interfaz de software CYME de Eaton incluye las funciones de análisis utilizadas por los ingenieros eléctricos como un paquete integral de aplicaciones. El software CYME proporciona potentes capacidades de modelado que admiten el modelado detallado de cualquier red industrial, de distribución o de transmisión de cualquier escala o complejidad. Se admite por completo la creación de redes equilibradas y desequilibradas, redes secundarias, subestaciones, redes anidadas, ya sean radiales o malladas, monofásicas, bifásicas o trifásicas, y pueden representarse de manera esquemática o geográfica. Para acercar aún más la representación de la red a la realidad, las capacidades de modelado están respaldadas por extensos equipos estándar del sector y bibliotecas de control que el usuario puede mejorar. Descubra cómo los módulos de software CYME pueden respaldar el ciclo de planificación del sistema eléctrico de distribución.
Ciclo de pronóstico
Durante el proceso de previsión de carga de distribución eléctrica, la empresa de electricidad realizará un seguimiento de las cargas pico, publicará un pronóstico anual de largo alcance, evaluará cada alimentador para el crecimiento anual (nuevas cargas). La agregación de carga del alimentador puede requerir la expansión de subestaciones existentes o nuevas.
Puede usarse un módulo de software administrador de proyectos avanzado para la configuración del sistema según lo planificado, de modo que el ingeniero de planificación pueda administrar proyectos basados en el tiempo y evaluar varias situaciones en un marco flexible.
Un módulo de software de análisis de estado estable con perfiles de carga permite el análisis de flujo de carga de serie temporal basado en perfiles modelados creados a partir de las fuentes de datos disponibles.
Un módulo de software de asignación y estimación de carga para la planificación tradicional de picos permite que el ingeniero de planificación de sistemas de distribución eléctrica desarrolle un modelo de carga preciso mediante la asignación de demandas de alimentadores en toda la red en función de la capacidad conectada del transformador, los datos de consumo y facturación, o los datos de carga calculados existentes.
La planificación de la distribución de mitigación de riesgos de servicios eléctricos determina los riesgos N-0 y N-1 en función de la demanda máxima y la capacidad disponible para desarrollar soluciones como la gestión de la demanda, los alimentadores nuevos o reconductores existentes, la capacidad nueva o aumentada de las subestaciones.
El módulo de software de evaluación y restauración de contingencias ayuda al ingeniero de planificación de sistemas de distribución eléctrica a prepararse para lo inevitable mientras gestionan las operaciones diarias. Los ingenieros pueden estudiar situaciones hipotéticas de una sola interrupción en un sistema radial para establecer un plan de conmutación óptimo.
Un módulo de software de contingencia de flujo de carga (N-p) evalúa el futuro y gestiona las operaciones diarias, por lo que el ingeniero de planificación puede estudiar situaciones hipotéticas ilimitadas de hasta N-p contingencias para establecer una operación de red óptima con el fin de gestionar y evaluar la expansión o las modificaciones.
El módulo de software de optimización de configuración de redes puede ayudar al ingeniero de planificación a reconfigurar las redes radiales con una topología óptima mediante varias configuraciones de conmutación.
El módulo de software de optimización de DER de alivio de carga permite una evaluación altamente eficiente de los proyectos de alivio de carga. El módulo determina los mejores sitios y tamaños para los sistemas de almacenamiento de energía y la generación disponible.
El módulo de software de ubicación óptima del regulador de voltaje ayuda al ingeniero a encontrar la ubicación óptima para el regulador de voltaje, establecer la posición de toma y determinar la cantidad de reguladores necesarios para lograr la regulación de voltaje deseada.
El módulo de software de análisis tecnoeconómico puede ayudar a garantizar la rentabilidad óptima de las inversiones en servicios públicos. Ya sea que planifique mantenimiento, reemplazos, mejoras o expansiones en un sistema de energía, el ingeniero puede analizar los impactos de las modificaciones realizadas y el costo y las ganancias que implican a lo largo de los años.
El módulo de software CYMDIST de Eaton incluye estas funciones:
Optimice el equilibrio de carga de circuitos de la red mediante el cambio de fase de circuitos laterales; optimice en función del objetivo para minimizar las pérdidas de kW, o equilibre la corriente, la carga o el voltaje; cambio de fase recomendado basado en objetivos y criterios seleccionados; y condiciones de circuito presentadas antes y después del cambio de fase para corriente neutra, KVA promedio de pérdidas totales (KW) y factores desequilibrados.
Colocación y dimensionamiento óptimos del capacitor para mejorar el factor de potencia o voltaje, y para evaluar el impacto del capacitor conmutado frente al fijo en función de los niveles de carga pico y mínima.
La planificación de la seguridad de la distribución implica diseñar, operar y mantener un sistema eléctrico de distribución que no ponga en riesgo la seguridad de las personas.
El módulo de software de análisis de cortocircuito puede ayudar al ingeniero de planificación de sistemas eléctricos de distribución a garantizar la seguridad del sistema al calcular las corrientes de falla, analizar las contribuciones de varias fuentes a una falla, evaluar los efectos de varios cortocircuitos en el perfil de voltaje del sistema, seleccionar equipos de interrupción, establecer configuraciones de protección y facilitar la evaluación de la corriente de falla en los componentes del sistema.
Un módulo de software de análisis de dispositivos de protección puede facilitar que el ingeniero de planificación verifique y mejore la protección del sistema de energía. Esta funcionalidad incluye protección de sobrecorriente, análisis de fallas y secuencia de operación.
El módulo de software de análisis de riesgo de arco eléctrico puede mejorar las iniciativas de seguridad en todo el sistema de distribución al generar puntos de referencia de estudio para curvas y puntos, y al analizar las fallas mínimas y la secuencia de operación.
El módulo de software localizador de fallas avanzado proporciona a los ingenieros un método riguroso para calcular y visualizar las ubicaciones de posibles fallas en un modelo de red detallado.
Los objetivos de planificación de confiabilidad de la distribución eléctrica son proporcionar la energía que el cliente necesita a un costo razonable, mantener la calidad de la energía y reducir los índices de rendimiento SAIFI y SAIDI:
El módulo de software de gestión de activos de análisis de confiabilidad puede ayudar al ingeniero de planificación a evaluar el rendimiento histórico de los activos de servicios públicos y predecir la confiabilidad futura de la electricidad entregada al cliente final.
El módulo de software de colocación óptima de reconectadores ayuda a lograr un mejor nivel de confiabilidad al colocar los reconectadores en las ubicaciones óptimas. La confiabilidad del sistema puede mejorarse minimizando las interrupciones del servicio eléctrico al agregar dispositivos de protección.
La planificación del sistema eléctrico de distribución debe incluir el efecto que tienen los DER en la red, como la capacidad disponible, la variabilidad y la mitigación de riesgos.
El módulo de software de análisis de la capacidad de integración ayuda al ingeniero de planificación de sistemas eléctricos de distribución a determinar la capacidad máxima permitida que puede interconectarse en cualquier punto de la red sin comprometer la confiabilidad ni la calidad de la energía.
El módulo EPRI DRIVE combina el esfuerzo de ingeniería del motor EPRI DRIVE con el modelo detallado del sistema de distribución de CYME de Eaton para analizar la capacidad de alojamiento.
El módulo de software de análisis de estado estable con perfiles de carga realiza un análisis de flujo de carga de serie temporal basado en perfiles modelados creados a partir de fuentes de datos disponibles, lo que permite que el ingeniero aproveche nuevas fuentes de datos y mejore el uso de los datos existentes al modelar con precisión las condiciones de carga en cualquier momento.
El módulo de software de análisis de flujo de carga de dinámica a largo plazo por series temporales está basado en un modelado ampliado del equipo para simular fenómenos variables en intervalos de segundos a minutos. Este modelado incluye el efecto de la intermitencia del viento y de los períodos con nubes en la salida de los sistemas de energía eólica y de generación fotovoltaica (PV); también permite el estudio de la capacidad de reserva de los dispositivos de almacenamiento de energía con batería en la red.
Análisis de serie temporal basado en el modelado de equipos ampliado para simular las oscilaciones electromecánicas. Este módulo de software utiliza la técnica de la solución de integración trapezoidal implícita simultánea para las ecuaciones de redes, máquinas y controladores. El ingeniero de planificación del sistema eléctrico de distribución puede probar la respuesta de paso de los controladores y los modelos definidos por el usuario para verificar la capacidad de soportar eventos anormales (p. ej., fallas, conmutación, desconexión de carga). El perfil de voltaje inicial de la red equilibrada o desequilibrada se computa con algoritmos de flujo de energía equilibrada, como Newton Raphson o Rápida separación.
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