Los desafíos de las subestaciones de media tensión en redes inteligentes

El notable incremento en la demanda de energía en todo el mundo está transformando la manera en que ésta se produce, distribuye y consume. En dicha cadena, el concepto de eficiencia es un valor fundamental, con miras a formar una red eléctrica inteligente que resulte en una mejor administración y distribución de los recursos energéticos. Así, las tecnologías en subestaciones de media tensión se convierten en la clave para el desarrollo de una smart grid

Por Felipe Rivera

Estamos en el momento de cerrar una brecha para equilibrar la demanda energética y, al mismo tiempo, habilitar un mayor acceso en todo el mundo. Para ello, se requiere mantener la energía limpia al frente de este cambio mundial.

Los smart grids (redes inteligentes de distribución eléctrica) son una pieza crítica para lograr estas metas. En la búsqueda por la eficiencia, las industrias del sector deben adoptar soluciones que mejoren el conocimiento e información acerca del ahorro y consumo energético. En este sentido, hay casos de éxito en los que los clientes obtienen ahorros de hasta 30 por ciento en el uso de este recurso.

Así, una red inteligente ofrece beneficios como control permanente y en línea, una mejor vigilancia e información oportuna de las variables del sistema y las medidas del servicio, que consecuentemente permiten reducir las pérdidas de energía, así como detectar fallas para una intervención oportuna.

Por su parte, las empresas de servicios públicos que están buscando administrar la integración de los recursos de energía distribuidos en la red, enfrentan una creciente presión para mantener costos bajos y optimizar los activos, al tiempo que mejoran y mantienen la calidad de la energía y la continuidad del servicio.

Actualmente, se están introduciendo tecnologías inteligentes en subestaciones de media tensión para combatir estos desafíos. Las subestaciones se están convirtiendo en un elemento crucial de las redes inteligentes porque desempeñan un papel central en los sistemas de distribución de energía eléctrica.

La gama de soluciones comprende:

• Equipos inteligentes de media tensión (MT) y baja tensión (BT)
• Automatización de las subestaciones y de los sistemas de alimentación
• Soluciones optimizadas para la administración de la distribución
• Control de microrredes
• Administración de voltaje/VAR
• Monitoreo en tiempo real
• Administración de carga para vehículos eléctricos

Bajo este contexto, hay que tener en cuenta al menos seis desafíos que enfrentan las empresas de servicios públicos y cómo la aplicación de nuevas tecnologías inteligentes en subestaciones de media tensión puede ayudarles.

1 Optimizar y administrar activos remotamente. Las utilidades pueden incorporar tecnología que envía y recibe datos, como sensores en la red eléctrica para recopilar información. Estos datos se estudian mediante el análisis predictivo del rendimiento de los activos. Una subestación utiliza estos datos para mejorar la eficiencia de la administración de activos, proporcionando información en tiempo real sobre las condiciones de los mismos, así como aumentar la fiabilidad al dirigir estrategias de mantenimiento más inteligentes para maximizar la efectividad de los programas y reducir el tiempo de inactividad no programado.

2 Mejorar el rendimiento de los medidores inteligentes sobre la inversión. Estos equipos son una enorme inversión para los servicios públicos, y se calcula que 800 millones de medidores inteligentes se desplegarán en todo el mundo en 2020. La ventaja es su facultad para capacitar a los consumidores y mejorar el uso de la energía. La desventaja es que algunas utilidades todavía tienen que cosechar los beneficios financieros.

3 Perfeccionar la calidad del servicio. La ubicación de la red es un factor primordial en la calidad del servicio porque las redes de distribución subterráneas suelen tener menos interrupciones y un mejor rendimiento que las redes aéreas, debido a que las segundas son más vulnerables a la vegetación y tormentas.

4 Administrar el voltaje. Las fluctuaciones del voltaje se han convertido en un problema importante para los servicios públicos. Son costosos, inconvenientes, afectan la calidad de la energía, la seguridad, la fiabilidad y pueden dañar las instalaciones y el equipo de los clientes. Las fuentes de energía dependientes del clima como la solar y la eólica proporcionan un suministro energético inestable, lo que obligan a las empresas a supervisar y ajustar más activamente los niveles de potencia.

5 Equilibrar el balance de carga del alimentador de baja tensión. Un mejor equilibrio de las cargas del alimentador de baja tensión ayuda a lograr un rendimiento óptimo y reduce la pérdida de energía, lo que a su vez disminuye los costos.

6 Evitar aislamiento intencional. Es cuando un generador distribuido continúa suministrando energía a una porción de la red eléctrica pública, aunque ésta ya no se encuentre presente. El aislamiento intencional funciona como una herramienta útil para los servicios públicos, por ejemplo, en una emergencia cuando la red muestra signos de falla inminente.

Captura y gestión de datos de medición inteligente
Se vincula con los sistemas e infraestructura de medición avanzada (AMI, por sus siglas en inglés). Estos sistemas están conformados por medidores inteligentes con comunicación bidireccional, que permiten no sólo recolectar información de la medición, sino enviarle al medidor, desde un software de control, comandos de acciones remotas con diversos propósitos como conexión/desconexión, información de tarifas, entre otros.

En América Latina, los sistemas AMI están masificando y automatizando la medición inteligente. Su aplicación, principalmente, se ha dado en países como México, Brasil y Chile, entre otros.

De la misma forma, el sector está apostando por sistemas Meter Data Capture (MDC) o de “captura de medición inteligente”, así como sistemas de gestión Meter Data Management (MDM). Ambos cuentan con características compatibles con los diferentes fabricantes de AMI y medidores inteligentes en la misma red.

Estos sistemas ofrecen la posibilidad de tener toda la información de medición y consumo consolidada. Asimismo, ofrecen distintos beneficios como un aumento en la precisión de la lectura, poder detectar áreas problemáticas de robo de energía y bajar los costes de operación con un incremento en la fiabilidad del servicio.

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Felipe Rivera
Licenciado en Ingeniería de Control y Cómputo de la UANL y maestro en Administración de Negocios por el ITAM.  Cuenta con más de 20 años de experiencia en los procesos de modernización y automatización industriales. Por más de 10 años, ocupó el cargo de director de la división de Soluciones de Automatización Remotas en una compañía global de automatización  y fue director de Ventas para México y Centroamérica en Invensys. Actualmente es el vicepresidente para la división de Procesos de Automatización de Schneider Electric.