Localización de fallas en sistemas de distribución de energía eléctrica usando generación distribuida y basado en método algorítmicos

Abstract

Las fallas en los sistemas eléctricos de distribución constituyen la problemática más grande y común, por tanto resulta indispensable contar con un método eficiente para la localización de dichas fallas, de tal forma de poder dar una solución de manera eficiente, disminuyendo la afectación al usuario final. La generación distribuida en los últimos años se ha convertido en una fuente que produce energía eficiente y económica. Sin embargo, la inclusión de generadores distribuidos implica cambios en la naturaleza de los sistemas que distribuyen la energía eléctrica, afectando la exactitud de los métodos de localización de fallas. En este trabajo se propone una metodología orientada a la localización de fallas en sistemas de distribución de energía eléctrica con generación distribuida, basado en la estimación de la impedancia equivalente del sistema en estudio. Para ello se ha considerado el uso de la medición de los valores eficaces de pre-falla y post-falla, en tensión y corriente por fase, obtenidos en la subestación y en el nodo donde se encuentra la generación distribuida. La metodología fue aplicada al troncal principal del sistema IEEE de 34 nodos. Se simularon tres tipos de falla: falla monofásica, falla bifásica, y falla trifásica de un alimentador principal, y con dos diferentes valores de resistencia de falla que fueron 10 y 20, los cuales son valores típicos que se presentan en sistemas de distribución. Los resultados del modelo propuesto han demostrado tener un margen de error inferior al 2.5% en las fallas bifásicas y trifásicas, mientras que el error existente en las fallas monofásicas es menor al 0.14%, considerando resistencias de falla de hasta 20, que se modifican considerando varios aspectos incluyendo la variación de la resistencia de falla y un análisis de sensibilidad a las variaciones de carga en el sistema.