Entropy and coefficient of variation (CV) as tools for assessing power quality

Entropía y coeficiente de variación (CV) como herramientas para evaluar la calidad de la energía

Este artículo presenta varios conceptos técnicos para cuantificar la entropía de la señal eléctrica y la variabilidad con el fin de evaluar la calidad de la energía, mostrando sus irregularidades, como la onda sinusoidal eléctrica, que suministra energía a la industria y a los hogares. El documento examinará estos conceptos y mostrará algunas medidas de ondas magnéticas radiadas por los circuitos de las líneas eléctricas de la ciudad de Manizales (Colombia) tomadas por debajo de 115 KV, por medio de una medición no invasiva e indirecta de la complejidad de la corriente transportada por el suministro. La entropía, como un indicador aceptado de la complejidad de la realidad física, es proporcional al logaritmo del número de estados en un sistema termodinámico. Algunos autores identifican la entropía como un desorden de un sistema, pero esto no es del todo cierto. La entropía de la información se definió por primera vez por Shannon en 1949, y se aplica a múltiples eventos físicos. En este contexto, la entropía describe la complejidad de la onda magnética radiada por la línea.

Además, se obtuvo el coeficiente de variación (CV) espectral y de amplitud de las ondas magnéticas con un algoritmo Wavelet de multirresolución, que permite la medición de la dispersión en la distribución de datos. Es un número adimensional que facilita la comparación de la variación de los datos magnéticos radiados, con valores medios muy diferentes, frente a una onda magnética pura de 60 Hz como referencia.

INTRODUCCIÓN

Los usuarios de la electricidad (industriales y domésticos) están preocupados por la calidad de la energía eléctrica, ya que una mala calidad provoca daños y averías en diferentes tipos de carga (Santoso et al., 1996). Algunas industrias son muy sensibles y se producen muchas pérdidas por inestabilidades, distorsión armónica, cortocircuitos, perturbaciones en la línea, impulsos, muescas, fallos, interrupciones, sobretensiones, subtensiones, fallos de onda, bloqueos de ordenadores, parpadeos, daños en los equipos (con carga parcial), inestabilidad del PFC de los equipos de procesamiento de datos, problemas de sobrecarga al conmutar cargas pesadas, sobrecalentamiento del cableado neutro, problemas con líneas largas, disparos molestos, reclamaciones de contadores de la compañía eléctrica, etc. Por ello, existe un gran interés en mejorar la calidad de la energía eléctrica para reducir el coste de los equipos de protección (Santoso et al., 1996). Hay que identificar muchas fuentes de estas perturbaciones para tomar las medidas adecuadas para mitigar estos efectos.