Instalación de un Sistema de Monitoreo Sincrofasorial en una Red de Pruebas de Laboratorio del Instituto de Ingeniería UNAM (2016)
El crecimiento de la infraestructura de los sistemas eléctricos de potencia (SEP) como respuesta al desarrollo de los diferentes sectores económicos (industria, transporte, comercio, entre otros), trae consigo la necesidad de garantizar la continuidad de operación de las redes de energía ante fenómenos naturales o problemas técnico-operativos, evitando cortes y apagones de cobertura amplia, conocidos como Blackouts, los cuales podrían provocar un fuerte impacto a la economía de un país o una región. Por lo tanto se han enfocado grandes esfuerzos en el desarrollo de tecnologías y sistemas eficientes que permitan un monitoreo en tiempo real de las redes eléctricas, ofreciendo ventajas en confiabilidad y calidad de energía. Una de las soluciones propuestas en la actualidad son los sistemas de medición sincrofasorial, el cual consiste en: unidades de medición fasorial (PMUs) distribuidas en los SEP proporcionando las medidas de voltaje, corriente, frecuencia y derivada de la frecuencia, entre otras; concentradores de datos fasoriales (PDCs), utilizados para correlacionar las medidas mediante una estampa de tiempo, posteriormente almacenarlas y ejecutar aplicaciones en línea o fuera de línea. La presente investigación propone la implementación de un sistema de monitoreo en tiempo real en una red de pruebas de laboratorio basado en medidas sincrofasoriales. Dicho sistema consiste en la instalación de PMUs de diferentes modelos, las cuales transmiten información a un equipo PDC denominado PDC UD-UNAM, por medio de una red de área local bajo el protocolo TCP/IP. Con la información centralizada en el PDC se diseñó una aplicación a través del software LabVIEW® para visualizar el estado de la red de pruebas de laboratorio de forma versátil. La información procesada en la aplicación es registrada en un sistema de almacenamiento, el cual permite realizar consultas históricas de las variables eléctricas de la red. La validación del sistema de monitoreo para la red de pruebas de laboratorio, se realizó en el laboratorio de electrónica de potencia del Instituto de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México (II-UNAM), en donde se desarrollaron pruebas experimentales de variación de carga, sistemas trifásicos desbalanceados, conexión y desconexión secuencial de cargas, proceso de encendido de un ordenador de escritorio, y comportamiento de la red frente a fenómenos externos de impacto de la red de pruebas de laboratorio, y una colaboración investigativa donde se realizó la estimación de estado de la red con ayuda de la bases de datos del PDC UD-UNAM y un algoritmo desarrollado en una investigación doctoral del (II-UNAM). Adicionalmente, se diseñaron dos guías de laboratorio usando equipo y el laboratorio de máquinas eléctricas de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, con el fin incentivar el uso y futuras aplicaciones de la tecnología sincrofasorial en las investigaciones de la misma universidad.