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Siemens optimiza la transición energética a través de un nuevo sistema de control

Siemens ha desarrollado, junto a otros socios especializados en ciencia e investigación, una nueva generación en el control de redes a través del proyecto DynaGridCenter. Por primera vez, los sistemas auxiliares visualizan procesos dinámicos que llevan la transición de energía a la red eléctrica y proporcionan recomendaciones específicas a determinadas acciones para optimizar las redes, mantener su estabilidad y evitar apagones.

En un contexto en el que el número de plantas generadoras descentralizadas continúa en aumento y la capacidad de las centrales eléctricas convencionales se reduce, el sistema de suministro de energía eléctrica es cada vez más susceptible a perturbaciones. Por ello, el centro de control del futuro se convierte en un componente clave en un plan de acción de la red eléctrica, lo que repercute en una reducción del tiempo necesario de respuesta a cualquier anomalía. Todo ello, hace que la mejora de las técnicas de control y regulación para los centros que gestionan la red de forma remota se vuelvan absolutamente necesarias.

Con DynaGridCenter, Siemens está estudiando formas de visualizar procesos dinámicos desencadenados por la distribución desigual de la carga en la red y descubriendo cómo responder sistemáticamente a ellos. Para ello, la compañía está desarrollando sistemas auxiliares para la red de transmisión. Al igual que un automóvil, los sistemas tienen dos funciones clave: la primera es regular automáticamente el sistema para mantener la «marcha» más suave y estable o la operación de la red. Y la segunda función es la detección temprana de obstáculos o fallos de funcionamiento para que puedan ser reconducidos o evitarlos.

Para monitorear la red, los científicos han utilizado un centro de control de red en la Universidad Técnica de Ilmenau, en Almemania, y lo han acoplado a una red eléctrica simulada, operada por la Universidad de Otto-von-Guericke en Magdeburgo. Las unidades de medición fasorial (PMU) trasmiten el nivel y el ángulo de fase de la corriente y voltaje a intervalos de 20 milisegundos, añadiendo un componente altamente dinámico a los valores medidos, que actualmente se transmiten en el rango de segundos. Los datos de la PMU se sincronizan en el tiempo y, por lo tanto, se pueden comparar directamente, lo que permite que se vean los procesos de vibración y transitorios no deseados en la red.

«Hasta ahora, hemos podido evitar los procesos dinámicos peligrosos en la red que pueden provocar apagones, mediante la toma de medidas preventivas», ha afirmado el profesor y doctor Rainer Krebs, jefe de la Unidad de Consultoría para la Operación y Protección de redes eléctricas de la división de Energy Management de Siemens. Los operadores de redes deben intervenir en los horarios de las centrales eléctricas para evitar cuellos de botella inminentes. Conocida como «reenvío», esta intervención incurre en costos en el rango de hasta mil millones de euros por año. Es más fácil y, lo más importante, más económico optimizar la utilización de la capacidad de la línea y tomar medidas resolutivas solo en caso de una sobrecarga. Los nuevos programas de monitoreo y control pueden hacer esto, porque no solo visualizan las situaciones peligrosas que surgen durante una sobrecarga, sino que también toman las contramedidas necesarias mucho más rápido que el personal humano de una planta.

Planeado por un período de tres años, el proyecto de investigación DynaGridCenter comenzó el 1 de octubre de 2015. Los socios del proyecto han sido Siemens, la Universidad Otto-von-Guericke de Magdeburgo, la Universidad Técnica de Ilmenau, la Universidad de Ruhr en Bochum, el Instituto Fraunhofer para la Operación de Fábrica y Automatización (IFF) en Magdeburgo, y el Instituto Fraunhofer de Optrónica, Tecnologías de Sistemas y Explotación de Imágenes, Rama de Tecnología de Sistemas Avanzados (IOSB-AST) en Ilmenau. Los operadores de la red de transmisión 50Hertz Transmission, TransnetBW, TenneT y Amprion fueron asociados del proyecto. Siemens se ha encargado de coordinar esta acción que forma parte de la iniciativa Power Grids Orientada al Futuro y recibió aproximadamente 5 millones de euros en fondos del Ministerio Federal Alemán de Asuntos Económicos y Energía (BMWi).

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