Three-dimensional maps of power quality loss based in the power tensor theory

Mapas tridimensionales de pérdida de la calidad de potencia basados en la teoría tensorial de la potencia

Este artículo presenta los resultados de una investigación relacionada con el desarrollo de una herramienta de visualización flexible, para ser usado principalmente por los operadores del sistema eléctrico. La investigación se centró en una técnica para evaluar el deterioro de la calidad de la potencia transmitida en redes eléctricas, basada en la teoría del tensor de potencia. Uno de los objetivos esenciales de la herramienta es de ayudar a los operadores del sistema, proporcionando imágenes con características fácilmente identificables, las cuales, están relacionadas con el deterioro global de la calidad de la energía. El resultado es una interfaz amigable tridimensional. La eficacia de la herramienta se ilustra mediante diferentes escenarios que se recrearon con el sistema de prueba IEEE de 13-barras.

INTRODUCCIÓN

El funcionamiento eficaz de un sistema eléctrico implica que los ingenieros y operadores del mismo deben analizar grandes cantidades de información. Un reto fundamental en los sistemas que contienen miles de buses es presentar estos datos de forma que el usuario pueda evaluar intuitiva y rápidamente el estado del sistema (Santoso et al, 2000; Gu y Bollen, 2000).

Esto es especialmente cierto cuando se trata de analizar la calidad de la energía de la red eléctrica. Por lo tanto, la construcción de mapas sobre la pérdida o el deterioro de la calidad de la energía debido a eventos estacionarios y no estacionarios es de gran importancia para el control, la protección y el análisis de los sistemas eléctricos. Normalmente, los esfuerzos para elaborar mapas se centran en el análisis de la señal de tensión. Esto se hace mediante programas de simulación y eventos eléctricos que utilizan sofisticadas medidas y monitorización de la tensión (valores instantáneos o RMS) en nodos específicos del sistema concreto que se está estudiando. Esta información es analizada por expertos en sistemas para detectar y clasificar las perturbaciones presentes en la forma de onda de la tensión (Gauoda et al., 2002; Wang et al., 2004; Duque et al., 2006; Cerqueira et al., 2006; Mosoum et al., 2010). Posteriormente, los resultados se muestran mediante técnicas de visualización en dos y tres dimensiones (Weber, y Overbye, 2000; Overbye et al., 2003; Overbye, y Weber, 2001; Klump y Weber, 2002; Sun y Overbye, 2004; Xu et al., 2006; Overbye et al., 2007; Evrenosoglu et al., 2007; Milano, 2009).