Grupo ICE3

1.- Reducción de pérdidas técnicas en sistemas de distribución aplicando medidas correctivas por etapas; 2004 – Este proyecto busca dar solución al problema de la reducción de pérdidas en sistemas de distribución de energía eléctrica aplicando medidas correctivas por etapas. Dichas etapas son: i. Transferencia de carga (reconfiguración). ii. Balanceo de fases. iii. Ubicación óptima de capacitores. iv. Reemplazo de conductores (reconductorización). v. Conversión de alimentadores monofásicos y trifilares a trifásicos. vi. Modificación de taps De las cuales son de interés para este estudio; transferencia de carga, balanceo de fases y ubicación óptima de capacitores. Para resolver el problema se utilizan técnicas combinatoriales y técnicas exactas de optimización. En general, esta propuesta plantea un trabajo investigativo que permite determinar: modelos matemáticos que se ajusten a las necesidades específicas del problema, así como metodologías exactas, heurísticas y del campo de la inteligencia artificial que permitan resolver los diferentes problemas de optimización combinatoriales np-completos.

2.- Modelos híbridos para localización de fallas en sistemas de distribución de energía eléctrica; 2004 – 2007 A partir de los nuevos esquemas de regulación del sector eléctrico a nivel mundial, el problema de la calidad de la prestación del servicio de energía eléctrica se ha convertido en foco de especial interés para las empresas distribuidoras y operadores de red. Esta situación obedece a la necesidad de estas empresas de garantizar un suministro constante y continuo de energía eléctrica a los usuarios conectados a sus redes. La presente propuesta de investigación tiene como propósito brindar alternativas de solución a los problemas de continuidad del suministro de energía, atendiendo principalmente los problemas de atención y recuperación de fallas (disminución de la duración de las interrupciones), y la prevención y atención de fallas permanentes (disminución del número de interrupciones) en redes de distribución de energía eléctrica. El problema radica esencialmente en la imposibilidad de implementar en las empresas de distribución de energía los algoritmos y esquemas existentes para la identificación y localización de fallas, en razón a sus implicaciones técnicas, económicas y de operación. La meta de esta propuesta de investigación es desarrollar algoritmos de localización de fallas que requieran un mínimo de inversión por parte de estas empresas y que proporcionen la información apropiada para la prevención y atención oportuna de fallas. La base de desarrollo de tales algoritmos son los métodos algorítmicos existentes para la localización de fallas, su complementación con el análisis de la información del sistema en estado transitorio, y su implementación y mejora con ayuda de técnicas de razonamiento basado en conocimiento. El desarrollo de esta propuesta de investigación está entonces justificada por la necesidad actual de las empresas del Sector Eléctrico Colombiano SEC, de mantener y mejorar sus niveles de calidad.

3.- Algoritmos híbridos para localización de fallas en redes de distribución de energía eléctrica; 2004 – 2006 La interrupción del suministro de energía eléctrica en forma permanente o transitoria, además de otros problemas de calidad, tienen efectos negativos en los usuarios. En este proyecto, el problema de la calidad de la prestación del servicio de energía eléctrica se aborda para responder una pregunta fundamental: Como reducir el número y la duración de las interrupciones en redes de distribución de energía? La calidad de la energía es un tema de especial interés para las empresas distribuidoras, debido a la desregulación del sector eléctrico. Un aspecto de la calidad es el suministro constante y continuo de energía eléctrica los clientes. Actualmente, hay un retardo considerable en la localización y reparación de fallas en redes de distribución de energía geográficamente dispersas, que ocasiona tiempos prolongados de interrupción del servicio. Existen alternativas de solución a los problemas de atención (disminución de duración de interrupciones), y la prevención de fallas permanentes (disminución del número de interrupciones) en redes de distribución. El problema radica en que muchas empresas de distribución de energía no pueden implementar estas alternativas debido a su complejidad e implicaciones técnicas, económicas y de operación Desarrollar algoritmos híbridos que combinen los métodos basados en el modelo y los basados en el conocimiento, de implementación viable, para localización de fallas en sistemas de distribución de energía eléctrica. Las técnicas basadas en conocimiento utilizadas son las máquinas de soporte vectorial y un algoritmo de aprendizaje para análisis de datos multivariable. Como método basado en el modelo se utilizará el propuesto por Ratan Das, por considerarse uno de los más exactos y actuales Este proyecto permitirá desarrollar algoritmos híbridos para la localización de fallas en sistemas de distribución de energía. Las características fundamentales de estos algoritmos serán a) su alta precisión en la localización de fallas

4.- Reducción de pérdidas técnicas en sistemas de distribución aplicando medidas correctivas por etapas; 2004 – Descripción El problema de recuperación o reducción de pérdidas técnicas, de forma eficiente, en sistemas de distribución radial ha sido ampliamente tratado a través de metodologías como; reconfiguración, intercambio de fases, reconductorización, instalación de reguladores de voltaje, ubicación óptima de capacitores, entre otras. Generalmente estas metodologías son abordadas de forma separada o intentan resolver el problema a través de la formulación de modelos matemáticos que integren a la vez dos o más metodologías. Lo anterior, dificulta la implementación y combinación de métodos, proporciona poca flexibilidad en los modelos, aumenta el esfuerzo computacional y en algunos casos no se presenta la convergencia si el sistema tratado es de gran tamaño. El problema que se propone resolver consiste en implementar una metodología combinada para la reducción de pérdidas por etapas. Dichas etapas se presentan en un orden donde se priorizan en función de las metodologías conocidas mas eficientes, para la disminución de pérdidas y teniendo en cuenta que algunas etapas pueden contrarrestar los efectos negativos producidos por etapas anteriores. Estas son: i. Transferencia de carga (reconfiguración). ii. Balanceo de fases. iii.Ubicación óptima de capacitores. iv. Reemplazo de conductores (reconductorización). v. Conversión de alimentadores monofásicos y trifilares a trifásicos. vi. Modificación de taps. En algunos alimentadores del sistema, este orden podría variar o algunas etapas podrían ser excluidas según las particularidades propias de cada zona a evaluar.

5.- Modelling and control of nonlinear complex systems with uncertainties and couplings, CICYT (DPI2002-04018-C02-02) , Dec 01, 2002 – Nov 30, 2005; 2001 – 2005

6.- Desarrollo de estrategias para mejorar la continuidad del servicio de energía eléctrica a partir de la localización de fallas en sistemas de distribución; 2009 – 2011 Aplicación de los algoritmos de localización de fallas desarrollados por el grupo de investigación ICE3, a tres circuitos de distribución de CODENSA S.A. E.S.P.

7.- Estrategias para mejorar la continuidad de energía eléctrica a partir de la localización de fallas; 2008 – 2011 Entre los aspectos más importantes de la calidad se tienen en cuenta la forma de onda, la continuidad del servicio y la atención al cliente. La calidad del producto implica satisfacer condiciones de calidad de onda (o de la potencia) y de continuidad. En lo relacionado con la continuidad del servicio, tema de esta investigación, existen dos indicadores ampliamente difundidos: a) el índice DES que mide el tiempo de interrupción equivalente al número de usuarios en un nivel de tensión, durante el cual la energía no es suministrada; y b) el índice FES que determina el número total de interrupciones equivalentes al número de usuarios en un nivel de tensión. Los índices de naturaleza similar, pero que tiene mayor difusión a nivel mundial son el SAIDI y el SAIFI. La determinación de índices facilita el establecimiento de límites de parte de las entidades reguladoras, de tal forma que los operadores de red y los usuarios están obligados a satisfacerlos so pena de pagar compensaciones por su incumplimiento. Por otra parte, la continuidad del suministro se ve afectada por muchas causas entre las cuales la ocurrencia de fallas en la red es la más importante. Por tanto, la realización de este proyecto de investigación está motivada en su mayor parte por la presunción que: ¿La eficiente y oportuna localización de las fallas, permitirá a las distribuidoras de energía eléctrica mejorar sus índices de continuidad del servicio¿. La rápida localización de fallas permanentes, permitirá disminuir la duración de las interrupciones (DES o SAIDI). La continua monitorización y localización de fallas (permanentes y no permanentes), permite determinar las debilidades del sistema y desarrollar acciones de mantenimiento programado y de esa forma fortalecer la red para que la ocurrencia de fallas sea cada vez menor (FES o SAIFI). Adicionalmente, y como consecuencia de las acciones operativas posteriores a la localización de la falla (conmutación de seccionalizadores), es posible reducir el área afectada y restablecer prontamente zonas aledañas, sin que la pérdida transitoria del servicio alcance a ser contabilizada como interrupción, reduciendo así el DES y el FES. El problema de localización de fallas en sistemas de distribución es un problema complejo y aún no está resuelto debido a las características propias de estas redes. Como visión de aporte a su solución, se plantea complementar los métodos clásicos de localización basados en el análisis circuital del modelo, mediante técnicas de clasificación, para reducir la incertidumbre asociada a la localización de la falla, usando la información de los registradores de falla de CODENSA (tension y corriente de prefalla y falla). Adicionalmente se plantea la prueba y adaptación en sistemas reales de los algoritmos ya desarrollados en investigaciones anteriores por las instituciones involucradas en la propuesta de este proyecto. Finalmente, se propone determinar los requerimientos necesarios para la implementación de los localizadores, así como estrategias de reconfiguración temporal de los circuitos de distribución, a partir de la localización de la zona en falla, para disminuir la potencia interrumpida en caso de fallas permanentes. El desarrollo de esta propuesta de investigación está entonces justificada por la necesidad actual de las empresas del Sector Eléctrico Colombiano -SEC, de mantener y mejorar sus niveles de calidad. Por parte de las entidades educativas interesadas: la Universidad Tecnológica de Pereira, la Universidad Industrial de Santander y la Universitat de Girona (España), que centran su interés en el desarrollo y divulgación de líneas de investigación enfocadas a la resolución de problemas de actualidad científica en el campo de ingeniería eléctrica, tal como es el problema de protección y localización de fallas en sistemas de distribución.

8.- Utilización de metodologías inteligentes para el estudio de estabilidad de pequeña señal; 2008 – 2009 Este proyecto permitira desarrollar algoritmos para control de la excitacion de la maquina sincrona que refuercen la estabilidad de peque?a se?al de la maquina sincrona. Un algoritmo de control se implementara usando las maquinas de soporte vectorial, de las que aun no se conocen resultados sobre aplicaciones en controladores de maquinas electricas, pero se espera que arroje mejores resultados que las redes neuronales, con base en las experiencias obtenidos en otras aplicaciones. Se realizaran ensayos inicialmente bajo ambiente de simulacion y posteriormente se comprobaran los resultados en maquinas a escala del laboratorio.

9.- Protección del 100% del estator del generador ante fallos fase tierra utilizando el tercer armónico; 2007 – 2008 Los generadores sincronos son susceptibles de diferentes tipos de fallas, las cuales pueden afectar su correcto funcionamiento y causar da?os en sus partes. Las fallas a tierra en el estator son las mas comunes, por lo tanto, el generador debe protegerse ante esta circunstancia. Las protecciones tradicionalmente utilizadas para fallas a tierra del estator, solo protegen entre un 90% y un 95% del bobinado del estator. El 5% o 10% restante del estator queda desprotegido ante las fallas a tierra, debido a que tipicamente se usan protecciones instantaneas de sobrevoltaje a tierra que no detectan ninguna falla cuando esta se produce muy cerca del neutro. Con este proyecto implementara un algoritmo para la proteccion al 100% del estator de un generador sincrono ante fallos fase?tierra. El algoritmo se fundamenta en el metodo de medicion del tercer armonico y para su implementacion y comprobacion de resultados analiticos obtenidos durante la realizacion del proyecto se usara el software Simulink de Matlab?.

10.- Diseño de un software de relés de distancia para sistemas de potencia radiales, basado en SVM.; 2007 – 2009 Mediante este proyecto se pretende aprovechar la experticia en el diseño de los localizadores de fallas y aplicarlos al diseño de software y hardware de dispositivos relés para protección de alimentadores de distribución.

11.- Millores en la localització de faltes i anàlisi de registres de pertorbacions elèctriques. ; 2008 – 2009

12.- Determinación de fallas paralelas de baja impedancia como estrategia base para reducir la frecuencia y el tiempo de interrupción del suministro de energía eléctrica a los usuarios de las redes de distribución de EPM; 2009 – 2012 La calidad de la energía eléctrica se ha convertido en un tema de estudio de gran interés para los operadores de red y para los usuarios. Entre los aspectos más importantes de la calidad se tienen en cuenta la forma de onda, la continuidad del servicio y la atención al cliente. La importancia actual de estos aspectos está asociada a que la participación del capital privado en el sector eléctrico, obliga a establecer pautas de remuneración e índices mínimos de calidad. La calidad del producto implica satisfacer condiciones de calidad de onda (o de la potencia) y de continuidad. La continuidad del suministro se ve afectada por muchas causas entre las cuales la ocurrencia de fallas en la red es la más importante. Por tanto, la realización de este proyecto de investigación está motivada en su mayor parte por la presunción que: ¿La eficiente y oportuna localización de las fallas, permitirá a las distribuidoras de energía eléctrica mejorar sus índices de continuidad del servicio¿. La rápida localización de fallas permanentes, permitirá disminuir la duración de las interrupciones, mientras que la continua monitorización y localización de fallas (permanentes y transitorias), permite determinar las debilidades del sistema, y de esa forma fortalecer la red para que la ocurrencia de fallas sea cada vez menor. Adicionalmente, y como consecuencia de las acciones operativas posteriores a la localización de la falla (conmutación de seccionalizadores), es posible reducir el área afectada y restablecer prontamente zonas aledañas, sin que la pérdida transitoria del servicio alcance a ser contabilizada como interrupción.

13.- Análisis de implementación de una central de generación de energía eléctrica a partir de los recursos energéticos de los vertederos de residuos sólidos; 2009 – La manera tradicional para generar energía aprovecha recursos como el agua, combustibles fósiles y la energía nuclear. El aprovechamiento del agua como recurso energético tiene una limitante asociado a su precio, ya que este es cada vez mayor, debido a que es prioritario destinarla para consumo humano. De igual manera, la disponibilidad de combustibles fusiles es cada día más incierta y es la causa de múltiples problemas entre naciones. Finalmente, el uso de energía nuclear tiene serios inconvenientes debidos a los efectos altamente nocivos para la salud de personas y animales, asociados al vertido de material radioactivo. Existen grandes preocupaciones ambientales por los efectos que tienen los residuos gaseosos de los combustibles fósiles, causantes del efecto invernadero y al cambio climático, que originan huracanes, variación de la temperatura, sequías y elevados niveles de pluviosidad localizados, daños en la capa de ozono, entre los mas importantes. Para alcanzar un desarrollo sostenible, existen iniciativas como el protocolo de Kyoto que buscan la reducción del impacto negativo del hombre sobre su entorno. Este tipo de iniciativas estimulan la utilización de fuentes de energía menos contaminantes, renovables y de fácil manejo, para suplir las necesidades del ser humano. Adicionalmente, desde el punto de vista técnico del manejo del sistema eléctrico, se considera fundamental desarrollar proyectos de generación distribuida. Con los grandes apagones ocurridos en los últimos años en las Estados Unidos, Europa y Colombia, se hace necesario contar con fuentes distribuidas geográficamente, para mantener la continuidad del servicio mediante un funcionamiento como subsistemas aislados, en condiciones de emergencia. Adicionalmente, los problemas de orden publico o de seguridad nacional que generan amenazas a la infraestructura, muestran a las grandes centrales generadoras como un blanco apetecible y de gran impacto. Según lo expuesto, con este proyecto se propone una solución basada en el aprovechamiento del potencial energético de los desechos en vertederos de basuras, disponible de forma distribuida y localizado en zonas aledañas a las grandes concentraciones de población. Cada día, millones de toneladas de desperdicios sólidos municipales se desechan en vertederos en todo el mundo, las cuales también pueden contribuir con el calentamiento global e incrementan los problemas de la salud humana y animal. La basura contiene una gran cantidad de materia orgánica que puede ser aprovechada para la generación de energía eléctrica y calor útil. Adicionalmente, controlando las condiciones del vertedero, se reduce el impacto negativo en su área de impacto. La justificación del apoyo a este tipo de proyectos, esta motivada por el aprovechamiento de un recurso energético disponible, que a su vez permite mantener de manera controlada los vertederos de residuos sólidos. Este tipo de acciones mejoran la percepción que tiene la comunidad sobre las entidades encargadas de la generación de energía, el manejo de basuras y el cuidado del medio ambiente. Finalmente, con el desarrollo de este tipo de proyectos se permite identificar actividades y establecer políticas, ‘que permitan el mejor aprovechamiento de los recursos energéticos disponibles y la reducción del efecto negativo causado por el hombre en su entorno.

14.- Desarrollo de una herramienta para intercambio de datos y de simulación automática de fallas utilizando ATP y MATLAB; 2011 –

15.- IMPLEMENTACIÓN DE LOCALIZADORES DE FALLAS PARALELAS DE BAJA IMPEDANCIA EN SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA CON GENERACIÓN DISTRIBUIDA.; 2013 –

16.- Control de fenómenos oscilatorios en sistemas de potencia, utilizando teoría de bifurcaciones y metodologías híbridas en la reducción del modelo ; 2011 – Los problemas asociados con los colapsos de tensión y las oscilaciones no amortiguadas, son la causa de los mayores apagones que se han presentado en el mundo. Las oscilaciones electromecánicas resultan de la falta de torque de amortiguamiento en el rotor del generador y están ligadas con la inapropiada sintonización de los sistemas de control, tales como reguladores automáticos de tensión, estabilizadores de potencia, entre otros. Estas oscilaciones pueden afectar otras variables del sistema tales como flujo de potencia en las líneas, tensión en los barrajes y niveles de frecuencia. Si las oscilaciones no son atenuadas adecuadamente, el sistema podría colapsar. Entre los incidentes graves de debidos a oscilaciones en el rango de 0.1 a 3 Hz, sobresalen la perturbación en la red de Sri Lankan (1995) y en parte del sistema de Estados Unidos (1996). En los últimos años, se ha abordado el estudio del comportamiento dinámico de los sistemas de potencia, desde la perspectiva de los sistemas dinámicos no lineales, utilizando teoría de bifurcaciones y caos. La teoría de bifurcaciones ha sido utilizada ampliamente, tanto en el estudio de los fenómenos oscilatorios relacionados con las bifurcaciones de Hopf y las diversas formas de contrarrestar sus efectos mediante el diseño de controles robustos, así como en el estudio de los colapsos de tensión en el sistema asociados con la bifurcación silla nodo. Específicamente las bifurcaciones de Hopf están caracterizadas por la creación de órbitas periódicas alrededor de un punto de equilibrio y pueden ser estudiadas mediante el seguimiento de los valores propios del sistema linealizado y evaluado en dicho punto. Para desarrollar este análisis se requiere representar al sistema de potencia con conjuntos de ecuaciones algebraicas diferenciales no lineales. Estas ecuaciones requieren las representaciones (modelos) de cada uno de los elementos, por tanto, su solución es más compleja a medida que se incrementa el tamaño del sistema analizado. Buena parte del éxito de la aplicación de la teoría de bifurcaciones depende de un buen modelo, pero éste es más complejo a medida que el sistema de potencia crece. Por tanto, se propone el desarrollo de metodologías híbridas de reducción del sistema, basadas en las reportadas en la literatura, con mejor desempeño, que permitan obtener subsistemas de orden menor y que conserven la dinámica del sistema original. Posteriormente, se utilizará la teoría de bifurcaciones para desarrollar acciones de control sobre el sistema a través de la utilización de algunos dispositivos FACTS, reconfiguración de dispositivos AVR y PSS, y/o redespacho de generación, desprendimiento de carga, entre otros, que permitan atenuar los efectos oscilatorios en la red. Finalmente, este proyecto pretende mostrar las aplicaciones prácticas de la teoría de las bifurcaciones al problema de estabilidad de sistemas de eléctricos de potencia reales. Los aportes principales del proyecto son la interpretación matemática del fenómeno oscilatorio, una metodología de aplicación práctica y una propuesta para el análisis de resultados en sistemas de potencia reales. Actualmente se encuentran muy pocas referencias de trabajos previos y los que existen abordan en el análisis de sistemas simples.

17.- Inspección termográfica de equipos de alta tensión; 1996 – 1997

18.- Desarrollo de localizadores robustos de fallas paralelas de baja impedancia para sistemas de distribución de energía eléctrica -LOFADIS2012-; 2013 – Los alcances del proyecto por tanto comprenden el diseño y perfeccionamiento de métodos robustos basados en el análisis circuital del sistema de distribución y también de métodos que utilicen técnicas de minería de datos para relacionar la falla con una la posible zona de ocurrencia. Adicionalmente y como necesidad de los operadores de red, dado el gran número de circuitos que atienden, se propone el desarrollo de una estrategia para la implementación generalizada de estos métodos, para hacerlos funcionales y que se puedan aplicar de manera extensiva a todo el sistema de distribución.

19.- Algoritmos híbridos para localización de fallas en redes de distribución de energía eléctrica; 2004 – La interrupción del suministro de energía eléctrica en forma permanente o transitoria, además de otros problemas de calidad, tienen efectos negativos en los usuarios. En este proyecto, el problema de la calidad de la prestación del servicio de energía eléctrica se aborda para responder una pregunta fundamental: Como reducir el número y la duración de las interrupciones en redes de distribución de energía? La calidad de la energía es un tema de especial interés para las empresas distribuidoras, debido a la desregulación del sector eléctrico. Un aspecto de la calidad es el suministro constante y continuo de energía eléctrica los clientes. Actualmente, hay un retardo considerable en la localización y reparación de fallas en redes de distribución de energía geográficamente dispersas, que ocasiona tiempos prolongados de interrupción del servicio. Existen alternativas de solución a los problemas de atención (disminución de duración de interrupciones), y la prevención de fallas permanentes (disminución del número de interrupciones) en redes de distribución. El problema radica en que muchas empresas de distribución de energía no pueden implementar estas alternativas debido a su complejidad e implicaciones técnicas, económicas y de operación Desarrollar algoritmos híbridos que combinen los métodos basados en el modelo y los basados en el conocimiento, de implementación viable, para localización de fallas en sistemas de distribución de energía eléctrica. Las técnicas basadas en conocimiento utilizadas son las máquinas de soporte vectorial y un algoritmo de aprendizaje para análisis de datos multivariable. Como método basado en el modelo se utilizará el propuesto por Ratan Das, por considerarse uno de los más exactos y actuales Este proyecto permitirá desarrollar algoritmos híbridos para la localización de fallas en sistemas de distribución de energía. Las características fundamentales de estos algoritmos serán a) su alta precisión en la localización de fallas

20.- Control de oscilaciones en la máquina sincrona utilizando un estabilizador neuronal; 2002 – 2005

21.- localización de fallas en redes de distribución con metodos basado en el modelo y metodos basados en el conocimiento. Colciencias – Codensa; 2009 – se prueban metodologías basadas en modelos matemáticos y basadas en inteligencia artificial para localizar el lugar donde ocurre la falla en sistemas de distribución, utlizando como sistemas de prueba, circuitos estandar IEEE, y circuitos reales de la empresa distribuidora Codensa

22.- Análisis de estructuras de integración de conocimiento propuesta híbrida orientada a la localización de fallas.; 2005 –

23.- Valoración de la estabilidad de un sistema de potencia a partir de la caracterización en línea de oscilaciones utilizando sistemas de área amplia.; 2008 – Ante la creciente demanda de energía eléctrica, la falta de expansión de algunos sistemas de transmisión y el hecho que generalmente las plantas de generación se encuentran aisladas de los centros de consumo, se hace necesario determinar estrategias de monitoreo y control que le permitan al operador del sistema, prestar un servicio cada vez más eficiente y seguro. Por tanto, los operadores de la red necesitan disponer de dispositivos de medida y herramientas computacionales adecuadas, que les permitan determinar a tiempo situaciones de inestabilidad y predefinir estrategias de mitigación sobre sus sistemas. Entre los fenómenos que se presentan con mayor frecuencia en los sistemas de potencia, se encuentran las oscilaciones electromecánicas, las cuales aparecen debido a la falta de torque de amortiguamiento en los rotores de los generadores. Dichas oscilaciones pueden afectar otras variables del sistema tales como flujo de potencia en las líneas, voltajes en los barrajes, frecuencia, entre otros. Si dichas oscilaciones no son atenuadas adecuadamente, el sistema podría colapsar. Generalmente los departamentos de planificación de los operadores del sistema, conocen dichas oscilaciones, mediante el análisis de los modos de oscilación del sistema a través de estudios realizados fuera de línea, lo cual no les permite adoptar a tiempo las acciones correctivas sobre el sistema, antes que dichas oscilaciones afecten la estabilidad del sistema de potencia. Una de las alternativas que se presentan ante el panorama anteriormente expuesto es la utilización de sistemas de monitoreo de área amplia WAMs (Wide Area Monitoring Systems), sobre los sistemas de potencia. La idea principal de los sistemas WAM, es la centralización de la información del sistema, que puede ser recolectada desde varios sitios de la red, desde unidades de medida fasorial (PMU). Estos dispositivos permiten obtener mediciones de tensiones y corrientes por medio de sistemas de posicionamiento global (GPS). Una de las ventajas mas importantes de utilizar sistemas de monitoreo de área amplia, es la posibilidad de detectar fenómenos como oscilaciones electromecánicas en tiempo real sobre todo el sistema. Es así como considerando esta ventaja, esta propuesta esta relacionada con la valoración de la estabilidad en sistemas de potencia a través de la implementación de algoritmos avanzados a las mediciones remotas del sistema eléctrico, obtenidas a través de una estructura de monitoreo de área amplia. Por medio de dichos algoritmos se puede monitorear dinámicamente el sistema, con el fin de caracterizar las oscilaciones en forma cuantitativa por medio de parámetros tales como frecuencia modal y amortiguamiento, amplitud y fase. Una vez se identifiquen estas características se aplican técnicas de inteligencia artificial como máquinas de soporte vectorial, con el fin de clasificar las oscilaciones y asignar o establecer índices o márgenes de seguridad que permitan determinar la proximidad del sistema ante un colapso. Con la aplicación de esta propuesta, se pretende ofrecer herramientas apropiadas de monitoreo en línea a los operadores de redes, que determinen los márgenes de estabilidad, permitiendo tomar acciones preventivas o correctivas (en algunos casos en tiempo real) para evitar o contrarrestar la aparición de contingencias en la red.

24.- Utilización de metodologías inteligentes sobre la máquina síncrona para el estudio de estabilidad de pequeña señal; 2007 – 2009 2.1. Descripción del problema: En el análisis de estabilidad del sistema eléctrico de potencia (SEP), se utilizan los modelos matemáticos de sus elementos para simular su comportamiento ante diversas perturbaciones y predecir con anticipación su dinámica. Un elemento importante del SEP, por su función como agente generador, es la máquina síncrona, y se requiere de un adecuado modelado de la misma para realizar estudios de estabilidad que le permitan al analista de la red tomar acciones preventivas o correctivas ante posibles contingencias. A partir del modelo de la máquina, se diseñan dispositivos de control de la máquina como reguladores de tensión y estabilizadores de potencia, con la ayuda de metodologías clásicas de sintonización (control PI o PID). Generalmente, los controladores clásicos se ajustan a un punto de operación, a partir de los parámetros físicos de las máquinas y la linealización del modelo a esa condición. Los parámetros no siempre son fáciles de obtener y son susceptibles a cambios por fenómenos tales como temperatura, saturación, cambios de carga, entre otros; lo que origina modelos poco precisos que afectan el controlador y por tanto el desempeño y estabilidad de la máquina síncrona. Cuando los parámetros de la máquina no son conocidos de antemano (no se tienen datos del fabricante), es necesario utilizar ensayos para su determinación, como la prueba en vacío, prueba de factor de potencia cero, rechazo de carga, tasa de caída de la componente DC, ensayo de respuesta en frecuencia, entre otros. Desafortunadamente estas técnicas ofrecen parámetros físicos que solo sirven para condiciones de operación estáticas, lo que implica que pierden validez cuando existen cambios en el punto operativo del sistema. Otra desventaja es que para su obtención se debe sacar de servicio la máquina, causando su indisponibilidad con respecto a la red. En cuanto al desarrollo de controladores sobre la maquina síncrona, una de las formas que ha sido ampliamente utilizada para mitigar las oscilaciones locales en el lado de la generación, ha sido la aplicación de estabilizadores de sistemas de potencia PSS (Power System Stabilizer, por sus siglas en inglés). Dicho estabilizador es un controlador auxiliar de la máquina síncrona, que usado en conjunto con su sistema de excitación provee señales de control que mejoran el amortiguamiento de las oscilaciones. Este mejoramiento lo realiza el estabilizador al controlar el valor de la excitación aplicada al campo, con la ayuda del regulador automático de tensión AVR, a través de la detección en el cambio de una variable de salida (potencia, velocidad, frecuencia), que se produce al ocurrir una perturbación en la máquina. Los PSS generalmente se sintonizan de forma convencional (control PI, PID), para un limitado rango de operación. En caso de presentarse una contingencia que cambie las condiciones de operación para el cual fue sintonizado, el PSS podría no responder adecuadamente. Ante el panorama presentado, surge la necesidad de utilizar otro tipo de herramientas (metodologías adaptivas, metodologías de computación blanda, entre otras), que permitan obtener modelos de la maquina en línea, así como sistemas de control eficientes antes las cambiantes condiciones del sistema de potencia.