Evaluación de una metodología para la coordinación de protecciones eléctricas de sobre corriente en microrredes: casos microrred campus universitario valle del Lili y microrred laboratorio UAO
Actualmente, Los sistemas de potencia prestan un servicio con altos niveles de calidad y seguridad, esto debido en gran parte a la aplicación de normas [1]; no obstante, tienen la necesidad de ser más flexibles, confiables, resilientes y sostenibles características que representan a las microrredes...
- Autores:
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Buchelli Muñoz, Briggitte Daniela
Ortega Naranjo, Manuel Felipe
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2022
- Institución:
- Universidad Autónoma de Occidente
- Repositorio:
- RED: Repositorio Educativo Digital UAO
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- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/10614/14386
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- Palabra clave:
- Ingeniería Eléctrica
Redes eléctricas
Localización de fallas eléctricas
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Actualmente, Los sistemas de potencia prestan un servicio con altos niveles de calidad y seguridad, esto debido en gran parte a la aplicación de normas [1]; no obstante, tienen la necesidad de ser más flexibles, confiables, resilientes y sostenibles características que representan a las microrredes eléctricas, las cuales pueden operar de manera interconectada a una red externa que suministra referencias de tensión y frecuencia, para que la operación de generadores de la microrred funcionen sin problemas de estabilidad al momento en que se conecten a esta red o de manera desconectada de la red [2] estos modos de operación las hacen dinámicas. Estos sistemas están expuestos a fallas que se pueden producir por distintas causas, las cuales muchas de ellas son impredecibles, por lo cual se debe diseñar y coordinar un óptimo esquema de protección que minimice el impacto de diferentes fallas en el sistema a proteger; el cual debe ser rápido, preciso y confiable. El nivel de corriente de falla en ambos modos de operación, la generación distribuida activa, el flujo de energía bidireccional, el mayor valor de impedancia y la calidad de la red de comunicación, son los grandes desafíos a la hora de diseñar una técnica de protección eficaz a aplicar en microrredes [3]. |
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[1] E. A. B. Hernández, «Protección de sistemas eléctricos», p. 664. [2] «Introducción a las Microrredes», CENER - Centro Nacional de Energías Renovables. https://www.cener.com/introduccion-a-las-microrredes/ [3] C. Bordons, F. García-Torres, y L. Valverde, «Gestión óptima de la energía en microrredes con generación renovable», Rev. Iberoam. Automática e informática Ind. RIAI, vol. 12, n.o 2, Art. n.o 2, abr. 2015, doi: 10.1016/j.riai.2015.03.001. [4] F. A. G. Cataño, «Metodología de optimización para microrredes eléctricas en zonas no interconectadas», p. 141. [5] C. E. Pazmino y N. Quijano, «Esquema de protección en microrredes con generación fotovoltaica, análisis y despeje de fallas», p. 10. [6] E. Sortomme, S. S. Venkata, y J. Mitra, «Microgrid protection using communication-assisted digital relays», IEEE Trans. Power Deliv., vol. 25, n.o 4, Art. n.o 4, oct. 2010, doi: 10.1109/TPWRD.2009.2035810. [7] M. M. Aman, M. Q. A. Khan, y S. A. Qazi, «Digital directional and non-directional over-current relays (modeling and performance analysis)», p. 29, 2011. [8] J. M. Rey-López, P. P. Vergara-Barrios, G. A. Osma-Pinto, y G. Ordóñez-Plata, «Generalities about design and operation of microgrids», DYNA, vol. 82, n.o 192, Art. n.o 192, ago. 2015, doi: 10.15446/dyna.v82n192.48586. [9] U. Shahzad, S. Kahrobaee, y S. Asgarpoor, «Protection of distributed generation: challenges and solutions», Energy Power Eng., vol. 09, n.o 10, Art. n.o 10, 2017, doi: 10.4236/epe.2017.910042. [10] P. (Escuela de I. I. Pérez Fernández, «Descripción e infraestructura de una microrred para un entorno residencial», 2017, [En línea]. Disponible en: https://uvadoc.uva.es/handle/10324/24085 [11] J. Meneses Ruiz, J. C. Montero Cervantes, y H. Godínez Enríquez, «Las microrredes eléctricas y la transición energética de méxico», 20 de Diciembre de 2021. http://transicionenergetica.ineel.mx/Revista.mvc/CD3n1v1 [12] B. D. Léga, L. F. Martí, y R. P. Moreno, «Metodología para el diseño de sistemas de electrificación autónomos para comunidades rurales», p. 238. [13] Energía sin fronteras, «Estudio sobre las Microrredes y su aplicación a proyectos de electrificación de zonas rurales aisladas», p. 124. [14] L. P. Bautista Fernández, «Identificación de 11 tipos de fallas en líneas de transmisión de alta tensión utilizando redes neuronales», 21 de diciembre de 2021. https://repository.usta.edu.co/handle/11634/12670 [15] J. J. Grainger y W. D. Stevenson, «Análisis de Sistemas de Potencia», dic. 2021, [En línea]. Disponible en: https://www.academia.edu/7276069/An%C3%A1lisis_de_Sistemas_de_Potencia_John_J_Grainger_William_D_Stevenson [16] «Fallas simétricas y asimétricas | UNIGAL», 1 de abril de 2022. https://unigal.mx/fallas-simetricas-y-asimetricas/ [17] J. C. G. Parra, «Estudio de corto circuito influencia de los motores síncronos en las corrientes de corto circuito de comestibles la rosa s.a.», p. 57. [18] S. Ramírez Castaño, «Protección de sistemas eléctricos», p. 664. [19] J. W. Báez Martínez, «Protección en sistemas eléctricos de potencia», masters, Universidad Autónoma de Nuevo León, 1997. [En línea]. Disponible en: http://eprints.uanl.mx/7783/ [20] SCHNEIDER, «Protecciones eléctricas en Media Tensión», ene. 2022, [En línea]. Disponible en: https://www.academia.edu/11415329/Protecciones_el%C3%A9ctricas_en_Media_Tension_SCHNEIDER [21] C. Contreras y J. Ramón, «La importancia de las protecciones contra sobrecorrientes en los sistemas eléctricos de potencia», p. 237. [22] N. El-Naily, S. M. Saad, A. Elhaffar, E. Zarour, y F. Alasali, «Innovative adaptive protection approach to maximize the security and performance of phase/earth overcurrent relay for microgrid considering earth fault scenarios.», Electr. Power Syst. Res., vol. 206, p. 107844, may 2022, doi: 10.1016/j.epsr.2022.107844. [23] «Protecciones eléctricas», abr. 2022, [En línea]. 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Fernández, «Esquema de protección para microrredes eléctricas de corriente alterna en zonas no interconectadas», p. 181. [31] M. J. Thompson y A. Somani, «A tutorial on calculating source impedance ratios for determining line length», en 2015 68th Annual Conference for Protective Relay Engineers, College Station, TX, USA, mar. 2015, pp. 833-841. doi: 10.1109/CPRE.2015.7102207. |
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Estos sistemas están expuestos a fallas que se pueden producir por distintas causas, las cuales muchas de ellas son impredecibles, por lo cual se debe diseñar y coordinar un óptimo esquema de protección que minimice el impacto de diferentes fallas en el sistema a proteger; el cual debe ser rápido, preciso y confiable. El nivel de corriente de falla en ambos modos de operación, la generación distribuida activa, el flujo de energía bidireccional, el mayor valor de impedancia y la calidad de la red de comunicación, son los grandes desafíos a la hora de diseñar una técnica de protección eficaz a aplicar en microrredes [3].Currently, power systems provide a service with high levels of quality and safety, due in large part to the application of standards [1]; however, they need to be more flexible, reliable, resilient and sustainable, characteristics that represent electrical microgrids, which can operate interconnected to an external network that supplies voltage and frequency references, so that the operation of electricity generators the microgrid works without stability problems at the moment they are connected to this network or disconnected from the network [2]. These modes of operation make them dynamic. These systems are exposed to failures that can occur for different reasons, many of which are unpredictable, so an optimal protection scheme must be designed and coordinated to minimize the impact of different failures on the system to be protected, which must be fast, accurate and reliable. The level of fault current in both modes of operation, active distributed generation, bidirectional energy flow, the highest impedance value, and the quality of the communication network, are the great challenges when designing a protection technique. effective to apply in microgrids [3].Proyecto de grado (Ingeniero Electricista)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2022PregradoIngeniero(a) Electricista142 páginasapplication/pdfspaUniversidad Autónoma de OccidenteIngeniería EléctricaDepartamento de Energética y MecánicaFacultad de IngenieríaCaliDerechos reservados - Universidad Autónoma de Occidente, 2022https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Ingeniería EléctricaRedes eléctricasLocalización de fallas eléctricasElectric networksElectric fault locationMicrorredesProtecciones eléctricasFallasGeneración distribuidaSobrecorrienteEvaluación de una metodología para la coordinación de protecciones eléctricas de sobre corriente en microrredes: casos microrred campus universitario valle del Lili y microrred laboratorio UAOTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttps://purl.org/redcol/resource_type/TPhttp://purl.org/coar/version/c_71e4c1898caa6e32Buchelli Muñoz, B. D y Ortega Naranjo, M. F. (2022). Evaluación de una metodología para la coordinación de protecciones eléctricas de sobre corriente en microrredes: casos microrred campus universitario valle del Lili y microrred laboratorio UAO. (Proyecto de grado). Universidad Autónoma de Occidente. Cali. https://red.uao.edu.co/handle/10614/14386Colombia[1] E. A. B. Hernández, «Protección de sistemas eléctricos», p. 664.[2] «Introducción a las Microrredes», CENER - Centro Nacional de Energías Renovables. https://www.cener.com/introduccion-a-las-microrredes/[3] C. Bordons, F. García-Torres, y L. Valverde, «Gestión óptima de la energía en microrredes con generación renovable», Rev. Iberoam. Automática e informática Ind. RIAI, vol. 12, n.o 2, Art. n.o 2, abr. 2015, doi: 10.1016/j.riai.2015.03.001.[4] F. A. G. Cataño, «Metodología de optimización para microrredes eléctricas en zonas no interconectadas», p. 141.[5] C. E. Pazmino y N. Quijano, «Esquema de protección en microrredes con generación fotovoltaica, análisis y despeje de fallas», p. 10.[6] E. Sortomme, S. S. Venkata, y J. Mitra, «Microgrid protection using communication-assisted digital relays», IEEE Trans. Power Deliv., vol. 25, n.o 4, Art. n.o 4, oct. 2010, doi: 10.1109/TPWRD.2009.2035810.[7] M. M. Aman, M. Q. A. Khan, y S. A. Qazi, «Digital directional and non-directional over-current relays (modeling and performance analysis)», p. 29, 2011.[8] J. M. Rey-López, P. P. Vergara-Barrios, G. A. Osma-Pinto, y G. Ordóñez-Plata, «Generalities about design and operation of microgrids», DYNA, vol. 82, n.o 192, Art. n.o 192, ago. 2015, doi: 10.15446/dyna.v82n192.48586.[9] U. Shahzad, S. Kahrobaee, y S. Asgarpoor, «Protection of distributed generation: challenges and solutions», Energy Power Eng., vol. 09, n.o 10, Art. n.o 10, 2017, doi: 10.4236/epe.2017.910042.[10] P. (Escuela de I. I. Pérez Fernández, «Descripción e infraestructura de una microrred para un entorno residencial», 2017, [En línea]. Disponible en: https://uvadoc.uva.es/handle/10324/24085[11] J. Meneses Ruiz, J. C. Montero Cervantes, y H. Godínez Enríquez, «Las microrredes eléctricas y la transición energética de méxico», 20 de Diciembre de 2021. http://transicionenergetica.ineel.mx/Revista.mvc/CD3n1v1[12] B. D. Léga, L. F. Martí, y R. P. Moreno, «Metodología para el diseño de sistemas de electrificación autónomos para comunidades rurales», p. 238.[13] Energía sin fronteras, «Estudio sobre las Microrredes y su aplicación a proyectos de electrificación de zonas rurales aisladas», p. 124.[14] L. P. Bautista Fernández, «Identificación de 11 tipos de fallas en líneas de transmisión de alta tensión utilizando redes neuronales», 21 de diciembre de 2021. https://repository.usta.edu.co/handle/11634/12670[15] J. J. Grainger y W. D. Stevenson, «Análisis de Sistemas de Potencia», dic. 2021, [En línea]. 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