Diseño de una aplicación para la gestión de carga en transformadores de distribución

Designing an application for managing distribution transformer load

Este artículo presenta una aplicación software para realizar gestión de carga en transformadores de distribución y calcular los Índices de calidad para el servicio de energía en el sistema de distribución, es decir, los Índices DES y FES. Las estrategias de gestión de carga presentadas son: estimación del estado de operación del transformador, cálculo de las pérdidas del núcleo y del hierro, y la selección de transformadores de distribución basada en criterios técnico-económicos usando curvas diarias de carga. En este caso, la aplicación de gestión de carga está conformada por: un programa que realiza la adquisición de datos, una hoja de cálculo basada en Excel, la cual contiene las ecuaciones para realizar los cálculos de gestión de carga, y una interfaz para el usuario, la cual presenta los resultados de la aplicación de gestión de carga. La aplicación fue validada mediante la evaluación técnico—económica de tres transformadores de distribución para atender una demanda.

Introducción

La desregulación del sector eléctrico y el establecimiento de un mercado de energía ha permitido que exista competencia entre los diferentes agentes participantes (generadores y comercializadores), lo cual ha originado una búsqueda continua de la eficiencia en todas las áreas del sistema de potencia, por lo cual se requiere que exista un equilibrio entre los recursos de generación y la demanda de potencia cumpliendo con criterios de calidad y eficiencia en la prestación del servicio (El congreso de Colombia, Ley 142 de 1994 y Ley 143 de 1994). Lo anterior implica que se debe producir un producto (energía) de calidad al mínimo costo, es decir que para alcanzar los mejores precios de la energía eléctrica se debe conocer el tipo de carga que poseen los clientes y los perfiles de demanda. En este caso, para obtener la caracterización de la demanda se hace necesario realizar un monitoreo de carga que permita conocer todos los parámetros de la misma, incluyendo voltajes, potencia activa y reactiva, energía activa y reactiva, factor de potencia, entre otros. Esta información permite desarrollar estrategias de gestión y control de carga.

Mediante la gestión de carga se puede controlar el uso de la energía en ciertos períodos de tiempo con la finalidad de reducir los picos de demanda. La modificación de los perfiles de consumo de energía eléctrica en ciertos períodos de tiempo permitirá a los usuarios ahorrar dinero; esta reducción se puede lograr aplicando diferentes estrategias, como por ejemplo, reprogramando equipos o procesos que consumen la mayor cantidad de energía en horas pico. De esta manera es posible unir esfuerzos entre los clientes y las empresas de energía para efectuar control sobre el consumo de esta y optimizar su uso eficiente.