Propuesta metodológica para la protección de distancia en líneas de transmisión ante la integración de energías renovables no convencionales

Abstract

Este artículo propone una metodología para ajustar la protección de distancia (ANSI-21) en sistemas de potencia que integran energías renovables no conven cionales (ERNC). Se utiliza el sistema New England de 9 barras IEEE modificado como caso de estudio, con un parque eólico compuesto por 33 aerogener adores de 2.5 MW y sistemas de control validados según estándares internacionales, como el IEC60909- 2016. Se considera un valor de resistencia de falla calculado mediante el método de Warrintong. Los ajustes propuestos se simulan utilizando el software Digsilent Power Factory® y un relé Siemens 7SA522 con características cuadrilaterales. La metodología se basa en el uso de datos de voltaje y corriente de los transformadores de instrumentación para cal cular la impedancia de la línea hasta el punto de falla. El método adaptativo propuesto demuestra un rendimiento positivo en distintos escenarios de corto circuito, donde varían el lugar de la falla, la resistencia de la misma y las fluctuaciones de potencia del par que generador. Esto demuestra que el relé actúa en la zona de protección adecuada de manera efectiva.//This paper presents a methodology to set the dis tance protection (ANSI-21) in power systems that in tegrate nonconventional renewable energies (NCRE). The modified IEEE 9-bar New England system is used as a case study, with a wind farm comprising 33 2.5 MW wind turbines and control systems vali dated according to international standards, such as the IEC60909-2016. A fault resistance value calcu lated using the Warrington method is considered. The proposed settings are simulated using the Digsilent Power Factory® software and a Siemens 7SA522 relay with quadrilateral characteristics. The methodology uses voltage and current data from the instrumen tation transformers to calculate the line impedance up to the fault point. The proposed adaptive method demonstrates positive performance under different shortcircuit scenarios, where the fault location, fault resistance, and power fluctuations of generating park are varied. This indicates that the relay effectively operates in the appropriate protection zone.