Blog 2021-02-02 14:16:11
COMPONENTES Y TECNOLOGIA EN UNA RED ELECTRICA INTELIGENTE

El sector eléctrico se encuentra transitando cambios sustanciales en estos tiempos, lo cual está provocando un replanteo del sistema y de sus infraestructuras a nivel global. 
Las razones que están impulsando este cambio son múltiples, e incluyen consideraciones tanto a nivel local como global, de entre las cuales podemos destacar aquí algunas de ellas: la necesidad estratégica de diversificación en las fuentes de energía, el creciente desarrollo de las fuentes de energía renovables, los cambios en las necesidades de consumo energético del usuario, y el aumento de los niveles de calidad exigidos en la energía que llega al cliente.


Este contexto genera una coexistencia, cada vez mayor, entre la generación convencional y la generación distribuida, conocida como recursos energéticos distribuidos (REDs).
Esta tendencia va aumento con los años, y exige que el sistema evolucione a un modelo diferente y mucho más tecnológico, mucho más inteligente, conocido como Smart Grid (SG), o Red Eléctrica Inteligente (REI), la Guía AEA 92559 (Asociación Electrotécnica Argentina,2017) en Argentina, la define como:


“La conjunción de la red eléctrica tradicional con tecnologías modernas de la información y comunicación, que permite integrar datos provenientes de los distintos puntos de la cadena eléctrica, desde el generador hasta el usuario final; y transformarlos en información y acciones que lleven a una mejora en su gestión. Su objetivo es elevar la eficiencia, confiabilidad, sustentabilidad, calidad de servicio y producto, para hacer frente a los nuevos desafíos de múltiples generadores diversos y estilos de consumo.” 


Analizando cada una de las frases podemos observar la necesidad de la Internet de las cosas y todos sus tecnologías y conceptos relacionados, aplicados para la administración de la red.


Una red inteligente, según AEA 92559, “permite integrar datos”, de aquí se puede desprender necesidades de procesamiento de grandes cantidades de datos, big data.


En una red inteligente, según AEA 92559, es necesario obtener datos medidos, “provenientes de los distintos puntos de la cadena eléctrica”, para ellos es necesario contar con dispositivos adaptados para esta función, pero sobre todo habla de dispositivos distribuidos en la red, IoT propiamente dicho.


Para finalmente, en una red inteligente según AEA 92559, “poder transformar estos datos en información y acciones que lleven a una mejora en su gestión”, orientándose claramente a la necesidad de la autogestión de la red.


Las consideraciones anteriores han traído como consecuencia un aumento de la complejidad en la gestión del sistema eléctrico, sobre todo en las áreas de distribución, donde el planteamiento de un modelo pasivo de consumo energético está dando paso a un aumento de la penetración de REDs y de la existencia de flujos de energía bidireccionales.

Para ello será necesario que el equipamiento que forma parte de las REI satisfaga estas nuevas necesidades, que en muchos casos van más allá de la propia electrónica de potencia. 


Es este escenario donde los Dispositivos Electrónicos Inteligentes cobran un valor fundamental, integrando los requisitos energéticos de una comunidad o ciudad, con las bondades y funcionalidades de los sistemas electrónicos existentes en el mercado.


Para el diseño de un dispositivo electrónico Inteligente (DEI), es necesario en muchos casos sistemas embebidos en microcontroladores y/o microprocesadores capaces de poder manejar datos, y con gran capacidad de procesamiento, capaces además de poder comunicarse a distancias lejanas desde los puntos de toma de muestra y control de dicho dispositivo.


Pero más allá de las prestaciones que sean necesarias para este DEI, es necesario respetar ciertas características de los mismos, para poder satisfacer a los retos de la tecnología 
Algunos de estos son:

 

  1. Interacción en tiempo real entre el equipo y los sistemas cloud remoto para la gestión del sistema, así como con diferentes entidades que estén dentro del área de distribución. 
  2. Integrabilidad, para poder vincularse en un sistema heterogéneo.

Una red inteligente vincula dos capas, una física y otra de comunicación que podría ser subdividida a su vez, en una capa, de comunicaciones propiamente dicha y una capa informática.


Existen distintos aportes de una REI a una RE, dentro de las más importantes se encuentra la bi-direccionalidad, cuando hablamos de bi-direccionalidad nos referimos a dos parámetros destacados, la energía eléctrica y los datos.


La infraestructura de una REI, es construida para establecer un medio de enlace de comunicaciones, que en muchos casos es compartido también por la energía eléctrica, dentro del medio de enlace de comunicación es posible establecer datos para medición, monitoreo, administración y control.
Existen definiciones alternativas de lo que es una REI en el mundo, por ejemplo, el Instituto de Investigación de Energía Eléctrica (EPRI), brinda una nueva definición a la red inteligente. Definieron la red inteligente como una integración de tecnologías eléctricas y de información en la red eléctrica. 


Sin embargo, una breve y amplia definición de una REI es la que brinda la IEEE, "Una Smart Grid abarca la integración de las distintas tecnologías de energía, comunicaciones e información para una infraestructura de energía eléctrica mejorada que sirve a las cargas y proporciona una evolución continua de las aplicaciones de uso final".
Además, proporciona las comparativas entre una red eléctrica convencional y una red eléctrica inteligente, según Ersan Kabalci, Yasin KabalciSmart Grids and Their Communication Systems. (2018).

 

TOPICO

RE

REI

Método de generación

Centralizado

Descentralizado/Generación distribuida

Monitoreo

Manual

Auto monitorización

Medición

Electromecánica/Digital

Digital

Métodos de control

Limitados y pasivos

Activos

Transductores

Sensores limitados

Ilimitados

Comunicación

Unidireccional

Bidireccional

Inyección de Energía

Unidireccional

Bidireccional

Restauración del servicio

Manual y local

Auto restauración

Arquitectura de red

Radial

Red

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