Un simulador de capacitación de despachadores (DTS), también conocido como simulador de capacitación de operadores (OTS), es un sistema de capacitación basado en computadora para operadores (conocidos como despachadores) de redes de energía eléctrica . [1] [2] Realiza esta función simulando el comportamiento de la red eléctrica que forma el sistema de energía bajo diversas condiciones de operación, y su respuesta a las acciones de los despachadores. [3] Por lo tanto, los estudiantes despachadores pueden desarrollar sus habilidades a partir de la exposición no solo a operaciones de rutina sino también a situaciones operativas adversas sin comprometer la seguridad del suministro.en un sistema de transmisión real. [2]
Descripción
Las primeras simulaciones modelaron el sistema de transmisión con bancos de computadoras analógicas conectadas por representaciones reducidas de las líneas de interconexión. El operador simularía el funcionamiento de los disyuntores operando físicamente sus réplicas en miniatura. A medida que los sistemas de transmisión crecían en tamaño y complejidad, ya no podían representarse adecuadamente de esta manera, y las simulaciones computarizadas pasaron a primer plano.
Un DTS moderno combina o simula los siguientes elementos: [2] [4]
- Un sistema de gestión de energía (EMS): un sistema informático para controlar una red eléctrica . El EMS permite la operación remota de equipos eléctricos, como disyuntores o transformadores . También recibe información transmitida a un centro de control de electricidad, como el estado del equipo o la notificación de alarmas. La interfaz de usuario normalmente muestra el estado del sistema de transmisión en diagramas unifilares computarizados con puntos controlables para el funcionamiento simulado de la planta, como interruptores automáticos o cambiadores de tomas de transformadores .
- Un sistema SCADA (control de supervisión y adquisición de datos), que proporciona la recopilación y asimilación de datos de las subestaciones y transmite las instrucciones del operador a la misma planta.
- Un estudio de flujo de carga para poder calcular los flujos y tensiones en el sistema de transmisión y para modelar sus respuestas a las perturbaciones tales como viajes de línea, relé de acción, y generador - demanda falta de coincidencia. El modelo normalmente se extenderá hasta los límites de la región de interés del operador del sistema e incluirá representaciones de la planta, como líneas , generadores , transformadores , disyuntores y condensadores . Opcionalmente, también se puede modelar el comportamiento subtransitorio del sistema. [5]
- Además, el sistema puede proporcionar facilidades para modelar y optimizar el despacho económico de las unidades generadoras. Generalmente se incorporan las características y límites dinámicos de cualquier generación, en particular su regulación de voltaje , generación máxima y tasa de cambio de salida .
Operación
Con frecuencia, un cliente (como un operador de sistema de transmisión ) compra un DTS al mismo tiempo y al mismo fabricante que un sistema de gestión de energía , y generalmente está diseñado para imitarlo lo más fielmente posible. Los escenarios operativos se crean en el DTS para representar el sistema de transmisión del operador en una variedad de condiciones. [2] Estos pueden representar condiciones normales de operación, o estar especialmente diseñados para probar las respuestas del estudiante a circunstancias adversas, tales como viajes frecuentes en línea durante condiciones climáticas adversas. El DTS es administrado por un equipo de instructores, que seleccionan escenarios y simulan eventos operativos, monitoreando las acciones del aprendiz en respuesta. [6]
Los escenarios también pueden representar circunstancias que el operador del sistema espera que nunca ocurran, como el apagado completo del sistema , y permitirle desarrollar estrategias para la restauración del servicio (conocido como arranque en negro ). [6]
Las deficiencias en la capacitación de los operadores se identificaron como una causa que contribuyó al apagón de 2003 en América del Norte , un factor relacionado de manera similar con fallas de energía anteriores. El grupo de trabajo conjunto de Estados Unidos y Canadá que investigó el incidente recomendó períodos obligatorios de tiempo de simulación para los operadores y la validación de los modelos frente a las características reales del sistema. [7]
Para permitir que el simulador de entrenamiento responda de la manera más realista posible a las acciones del estudiante, el estudio de flujo de energía en su núcleo debe ejecutarse con frecuencia, por ejemplo, cada pocos segundos. La simulación puede modelar redes eléctricas que constan de muchos miles de nodos y que contienen varios cientos de unidades generadoras.
Referencias
- ^ Barret, Jean-Paul (1997), Power System Simulation , Springer, págs. 209-223, ISBN 0-412-63870-3
- ^ a b c d Dorf, Richard C. (1997), The Electrical Engineering Handbook , CRC Press, págs. 1482–1483, ISBN 0-8493-8574-1
- ^ Dyliacco, T .; Enns, M .; Schoeffler, J .; Quada, J .; Rosa, D .; Jurkoshek, C .; Anderson, M .; et al. (1983). "Consideraciones en el desarrollo y uso de simuladores de formación de operadores". Transacciones IEEE sobre aparatos y sistemas de potencia . PAS-102. págs. 3672–3679. doi : 10.1109 / TPAS.1983.317731 .
- ^ Song, Yong-Hua; Wang, Xi-Fan (2003), Operación de sistemas de energía orientados al mercado , Springer, p. 5, ISBN 1-85233-670-6
- ^ ENTSO-E (2008), Manual de operaciones, Política 8: Capacitación operativa (PDF)
- ^ a b Clarke, Les (1996), "Capacitación operativa y comercial en el simulador de capacitación de despachos de National Grid Company", Cuarta Conferencia Internacional sobre Control y Gestión de Sistemas Eléctricos , págs. 586–591
- ^ Grupo de trabajo de interrupción del sistema eléctrico de EE. UU. Y Canadá (2004), Informe final sobre el apagón del 14 de agosto (PDF) , archivado desde el original (PDF) el 2012-05-04 , consultado el 2008-02-23