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Title Impacto de los Equipos de Seccionamiento, Proteccin e Indicadores de

Falla en los ndices de Confiabilidad en Sistemas Elctricos de Distribucin

Resumen En este artculo se presentan algoritmos para evaluar el impacto de ubicar convenientemente equipos de seccionamiento y proteccin en una red de distribucin con el fin de mejorar su nivel de confiabilidad. Asimismo, se presenta un algoritmo para evaluar el impacto de la instalacin de indicadores de falla en los ndices de confiabilidad. Para el modelamiento y programacin de los algoritmos utilizados, se utiliz el software de simulacin de sistemas elctricos de potencia DIgSILENT PowerFactory. En el artculo, tambin se muestran los resultados de la aplicacin en siete sistemas elctricos de distribucin.

Authors of the paper Name Country e-mail

Leonidas Sayas Per lsayas@osinerg.gob.pe

Eduardo Jan Per ejane@osinerg.gob.pe

Alex Coronel Per acoronel@gfe.supervisores.gob.pe

Key words Confiabilidad, seccionamiento, proteccin, indicadores de falla, red de distribucin.

Registration N:

1

ResumenEn este artculo se presentan

algoritmos para evaluar el impacto de ubicar convenientemente equipos de seccionamiento y proteccin en una red de distribucin con el fin de mejorar su nivel de confiabilidad. Asimismo, se presenta un algoritmo para evaluar el impacto de la instalacin de indicadores de falla en los ndices de confiabilidad. Para el modelamiento y programacin de los algoritmos utilizados, se utiliz el software de simulacin de sistemas elctricos de potencia DIgSILENT PowerFactory. En el artculo, tambin se muestran los resultados de la aplicacin en siete sistemas elctricos de distribucin.

Palabras ClaveConfiabilidad, seccionamiento, proteccin, indicadores de falla, red de distribucin.

I. INTRODUCCIN La funcin bsica de un sistema elctrico de

potencia es brindar suministro elctrico a los usuarios con un aceptable grado de continuidad y calidad [1].

El anlisis de las estadsticas de las fallas muestran que debido a la configuracin radial de los alimentadores y a la alta tasa de fallas en los equipos y tramos de los alimentadores, los sistemas de distribucin contribuyen en mayor proporcin a la indisponibilidad del suministro de energa elctrica a los usuarios.

Existen dos formas principales de mejorar la confiabilidad de los sistemas de distribucin. La primera es reducir la frecuencia de interrupcin, y la segunda es reducir la duracin de interrupcin una vez producida. Con la instalacin de equipos de seccionamiento, proteccin e indicadores de fallas, es posible mejorar los ndices de confiabilidad.

Los seccionadores mejoran los ndices de

confiabilidad ya que permiten aislar el rea donde se encuentra el elemento fallado, permitiendo reponer del servicio elctrico en reas sin falla, mientras se realiza la reparacin del elemento fallado.

Un equipo de proteccin ubicado convenientemente

en un alimentador, permite interrumpir, de ocurrir una falla en su zona de proteccin, el servicio elctrico en

dicha zona, permitiendo la continuidad del servicio aguas arriba de dicho equipo, logrando de este modo que una menor cantidad de usuarios se vean afectados por interrupciones.

Los indicadores de falla permiten reducir el tiempo

de localizacin de una falla en las lneas areas, reduciendo as el tiempo que dura una interrupcin. Este tiempo se reduce an ms si los indicadores de falla estn equipados con dispositivos de comunicacin [3].

En este artculo se presentan los resultados de la

aplicacin de los mtodos utilizados, en siete sistemas de distribucin radiales areos.

Los resultados muestran que ubicando

adecuadamente los equipos de seccionamiento, proteccin e instalando convenientemente indicadores de falla, es posible mejorar significativamente los ndices de confiabilidad.

II. MTODOS DE EVALUACIN DE CONFIABILIDAD

Propiamente, cuando se pondera la fiabilidad o continuidad del suministro se discute sobre la falta de suministro, puesto que su cuantificacin se realiza a travs de medidas relacionadas a las interrupciones.

La confiabilidad de distribucin es definida como la

capacidad del sistema para cumplir sin fallas su funcin dentro de un periodo especificado.

Las variables ms importantes que se producen en

el corte de suministro de energa elctrica, que afecta a todos los usuarios, con graves alteraciones en el desarrollo habitual de cualquier actividad, son: el nmero de ocurrencias de fallas y sus duraciones. Por ende, el poder estimar estos datos, se torna una misin indispensable. Esta estimacin presenta cierta complejidad debido a que la ocurrencia de una falla es un hecho fortuito, difcil, e incluso imposible, de anticipar. Factores climticos como lluvias torrenciales, son causas importantes de falla en los suministros elctricos, que an no se pueden predecir con cierto grado de certeza.

Los mtodos de confiabilidad definen

cuantitativamente los niveles aceptables de fallas.

Impacto de los Equipos de Seccionamiento, Proteccin e Indicadores de Falla en los ndices de Confiabilidad en Sistemas Elctricos de Distribucin

L. Sayas, E. Jane y A. Coronel

2

Dentro de los mtodos de confiabilidad tenemos:

A. Mtodos Probabilsticos El mtodo probabilstico que reconoce la naturaleza

aleatoria de las cargas y las salidas como por ejemplo: equipos de generacin / transmisin. El mtodo ms conocido es el de Monte Carlo.

B. Mtodos Determinsticos El mtodo determinstico que est basado en la

examinacin de un nmero de situaciones restrictivas escogidas de acuerdo al planificador y a la experiencia del operador, tomando en consideracin la incertidumbre de las cargas y a la disponibilidad de los componentes del sistema

Mtodo de Markov Un proceso continuo de Markov se adecua cuando

el sistema es continuo en el tiempo, es decir si en una red elctrica, sea transmisin o de distribucin, llega a fallar un elemento y luego esta pueda ser restablecido, ya sea reemplazando o reparando, de esta manera el sistema tiende a una operacin normal del sistema y por ende el sistema es continuo en el tiempo.

Si quisiramos hallar la probabilidad de ocurrencia

en un estado de un elemento con una tasa de falla y una tasa de reparacin con funciones de distribucin exponencial, se tiene lo siguiente: P0(t): Probabilidad de los componentes en operacin en el tiempo t. P1(t): Probabilidad de los componentes fuera de servicio en el tiempo t. : Tasa de reparacin. : Tasa de falla.

Del diagrama como se muestra en la figura:

Fig. 1. Estados de un sistema

Se tiene:

0 0 1( ) ( )(1 ) ( )P t dt P t dt P t dt + = + (1)

1 1 0( ) ( )(1 ) ( )P t dt P t dt P t dt + = + (2)

0 0 0

00

( ) ( ) ( ) ( )dt

P t d t P t d Pt P tdt dt

+ = = (3)

De (1) y (2) se tiene:

00 1

1

'( )( ( ) ( ))

'( )P t

P t P tP t

= (4)

( )

0 0 1 0 1( ) ( (0) (0)) ( (0) (0))teP t P P P P

+

= + + + +

(5)

( )

1 0 1 1 0( ) ( (0) (0)) ( (0) (0))teP t P P P P

+

= + + + +

(6)

Si para las condiciones iniciales P0(t) y P1(t) es

equivalente a P0(t) y P1(t) = 1

( )

0 ( )teP t

+

= ++ +

(7)

( )

1( )teP t

+

= ++ +

(8)

Para t

0 ( )P

=

+ (9)

(10) Tcnica de Frecuencia y Duracin Para un consumidor que desee conectar a un nodo

de la red de una empresa elctrica, lo ms probable, es que requiera conocer la cantidad de veces que quedar sin suministro de energa elctrica y cunto pueden durar estas fallas de servicio. Esta tcnica busca encontrar relaciones entre la cantidad de veces que puede quedar sin energa y cunto tiempo pueden durar estas fallas.

En la Figura 2, se representa el proceso de

operacin falla reparacin - operacin de un componente.

Fig. 2. Proceso de operacin falla reparacin -

operacin Claramente, la frecuencia de este ciclo es 1/T. La

probabilidad de que un elemento est en operacin est dada por la relacin:

Estado Operativo

Estado 0

Estado Fallado

Estado 1

1( )P

=

+

3

P(op) = m / (m + r) (11) Donde: m = 1 / = tiempo promedio de operacin. r = 1 / = tiempo promedio de reparacin. Como T = m + r, se tiene: P(op) = m / T = 1 / ( T) = f / (12) f = P(op) * (13)

La frecuencia en un estado determinado est dada por la probabilidad de encontrarse en el estado, por la tasa de partida desde dicho estado, y la duracin media en cada estado se obtiene de la probabilidad para el estado i entre la frecuencia en el estado i.

Tcnica de Enumeracin de Estados La tcnica de enumeracin de estados (analtica)

consiste en determinar por extensin los estados en que se puede encontrar el sistema bajo estudio.

La tcnica analtica representa el sistema por medio

de modelos matemticos simplificados y evala los ndices de confiabilidad de esos modelos usando soluciones matemticas. Cuando la red es tomada en consideracin, es indispensable el modelado de las leyes del sistema y las polticas de operacin, an mediante tcnicas analticas.

El procedimiento general abarca tres pasos: Seleccin sistemtica de estados y su

evaluacin. Clasificacin de contingencias acorde a

criterios predeterminados de fallas. Compilacin de los ndices apropiados de

confiabilidad predeterminados. La tcnica de enumeracin de estados se encuentra

incorporada en el mdulo de confiabilidad del software DIgSILENT PowerFactory, el cual es usado para realizar los clculos de los ndices de confiabilidad [6].

III. PARMETROS DE CONFIABILIDAD Para la evaluacin de anlisis de confiabilidad del

sistema, se requiere datos para cada uno de los elementos que componen una red de distribucin, y son: la tasa de falla y los tiempos de reparacin.

Fig. 3. Estados del sistema

Tasa de falla: es el nmero de fallas de un

componente por ao causado por una salida permanente. Estas fallas pueden ser causadas por una mala operacin, relmpagos, animales, cortocircuito, rboles, sobrecargas, fallas de aislamiento, etc.

La tasa de salida es obtenida al dividir el nmero

total de fallas por un equipo dado entre el total de los componentes y dividida por el nmero de aos.

Se plantea la siguiente expresin: = Fa / (N x T) (1/ao) (14) Donde: Fa: cantidad de fallas observadas para cierto tipo de elemento, N: cantidad de componentes expuestos a falla. T: periodo de observacin, aos. Tiempos de reparacin: representa la accin de

cambio o reparacin del componente causante de la interrupcin del servicio, tambin representa el periodo transcurrido desde la desconexin del circuito hasta la reenergizacin del mismo.

El tiempo de reparacin, es el tiempo promedio que

dura una falla de suministro, expresado en horas; y depender de la clase de proteccin asociada y del tipo de trabajo que se debe realizar para restablecer el servicio elctrico (maniobras de transferencia, reparaciones, limpieza, etc.).

El promedio de duracin de salida es obtenido al

dividir el total de duracin de salida causado por el equipo fallado entre el nmero total de eventos involucrados en el equipo.

IV. NDICES DE CONFIABILIDAD Los ndices de confiabilidad utilizados para redes

elctricas pretenden cuantificar la calidad del servicio que presenta la red en cualquier punto de consumo. En la Figura 1 se muestran los parmetros que se deben tener en cuenta para el clculo de la confiabilidad y los resultados que se obtienen.

Fig. 4. Parmetros e ndices de confiabilidad

Los ndices de confiabilidad se pueden calcular para todo el sistema, como tambin para puntos de carga

PARMETROS DE CONFIABILIDAD Tasa de fallas (int/ao) Tiempo de reparacin (hr/ao)

NDICES DE CONFIABILIDAD SAIDI SAIFI CAIDI AENS ASAI.

Estado Disponible

Estado Indisponible

4

ms importantes (zona de prioridad). Los principales ndices usados para todo el sistema se dividen en tres grandes grupos y se encuentran dentro de la siguiente clasificacin:

ndices por frecuencia. ndices por duracin. ndices por interrupciones momentneas.

De acuerdo a la Norma , IEEE Std 1366-2003 [5] se

especifican ndices de confiabilidad las cuales se hallan agrupadas dentro de la clasificacin indicada lneas arriba, destacndose las ms importantes, que se detallan a continuacin:

A. SAIFI (ndice de frecuencia de interrupciones promedio del sistema)

Indica la cantidad de interrupciones que un consumidor promedio del sistema sufre al ao.

Se calcula como la sumatoria del nmero de consumidores por la cantidad de interrupciones al ao en cada punto de carga del sistema (donde hay consumidores), dividido entre la sumatoria de consumidores del sistema. SAIFI = consumidores * interrupciones (15)

consumidores

B. SAIDI (ndice de duracin de interrupciones promedio del sistema)

Indica la duracin de las interrupciones que un consumidor promedio del sistema sufre al ao.

Se calcula como la sumatoria del nmero de consumidores por el tiempo de interrupcin al ao en cada punto de carga del sistema, dividido entre la sumatoria del nmero de consumidores del sistema. SAIDI= consumidores * horas de interrupciones (16)

consumidores

C. CAIDI (ndice de duracin de interrupcin promedio, por cliente interrumpido)

Indica la duracin promedio de una interrupcin, por cada consumidor.

Para este clculo solo se toman en cuenta los consumidores que han sido interrumpidos (es decir los puntos de carga donde han ocurrido interrupciones). CAIDI = consumidores * horas de interrupciones (17)

consumidores * interrupciones

V. MODELAMIENTO Y TCNICA DE EVALUACIN

El modelamiento del sistema elctrico de distribucin es realizado de modo que permita efectuar simulaciones flujo de carga y confiabilidad. Esto

incluye considerar el modelo de carga, el sistema de generacin y el sistema de distribucin, as como el modelo de falla para los tramos del alimentador (troncal y laterales).

En el presente trabajo, se ha asumido que los dispositivos de proteccin estn adecuadamente ajustados y coordinados.

A. Equipos de seccionamiento y proteccin Para el caso de ubicar convenientemente equipos de

seccionamiento y proteccin se utiliz un algoritmo iterativo, que evala, a partir de un grupo de ubicaciones candidatas, la mejor ubicacin para un grupo de seccionadores disponibles a ser instalados, logrando mejorar el valor del SAIDI. De modo similar, se utiliz un algoritmo iterativo para el caso de la ubicacin de equipos de proteccin, con la diferencia que en este caso varan tanto el valor de SAIDI como el de SAIFI. En la Figura 5 se describe el algoritmo de evaluacin.

Fig. 5. Algoritmo para la ubicacin de seccionadores y

equipos de proteccin

B. Indicadores de falla Los indicadores de falla (IF) permiten reducir el

tiempo de localizacin de una falla en lneas areas, reduciendo por tanto el tiempo que dura una interrupcin, mejorando de este modo el indicador SAIDI. Si los indicadores de falla estn equipados con dispositivos de envo de seales a un centro de control, la falla puede ser localizada rpidamente usando el sistema GIS.

En un sistema elctrico de distribucin, normalmente luego de ocurrida una falla en un alimentador, se identifica y asla la seccin de la red que presenta falla, luego el servicio es restablecido en las secciones del alimentado que no presentan falla, y

5

la seccin con falla es reparada. Este proceso se muestra en la Figura 6.

Fig. 6. Acciones luego de la ocurrencia de una falla

La instalacin de indicadores de falla puede reducir

el tiempo de localizacin de falla y consecuentemente incrementar la confiabilidad del sistema. Como ejemplo, se muestra un alimentador tpico con un indicador de falla segn se muestra en la Figura 7. L1: suma de las longitudes de las secciones troncales y laterales aguas arriba del indicador de fallas L2: suma de las longitudes de las secciones troncales y laterales aguas abajo del indicador de falla Fig. 7. Sistema tpico de distribucin con un indicador

de falla

Asumiendo que el tiempo promedio de localizacin de falla de este alimentador, sin indicador de falla, es T0 horas. Con la instalacin de un indicador de falla, el tiempo de localizacin de falla para la parte aguas arriba del alimentador es: T1 = T0 * L1/(L1 + L2) (18) Y para la parte aguas abajo es: T2 = T0 * L2/(L1 + L2) (19)

En general, si se tienen n indicadores de falla, el alimentador es dividido en n+1 partes y el tiempo de localizacin para la parte ith se calcula del siguiente modo:

(20)

i = 1, 2, 3, , n+1

Donde: Li: Longitud de la parte ith T0: Tiempo de localizacin de falla promedio de un alimentador sin IF.

En la Figura 8 se describe el procedimiento de evaluacin.

Fig. 8. Algoritmo de evaluacin del efecto de los IF

VI. IMPLEMENTACIN Para la implementacin de los modelos y los

algoritmos utilizados se han desarrollado escritos DPL (DIgSILENT Programming Language) en el software DIgSILENT PowerFactory.

Para el modelamiento, los datos requeridos del sistema elctrico son los siguientes: Modelo de carga Sistema de generacin Red de distribucin Modelo de falla Nmero de seccionadores a instalar Nmero de equipos de proteccin a instalar Posibles ubicaciones de seccionadores y equipos

de proteccin. Ubicacin de los indicadores de falla Estos datos son ingresados en la base de datos del

software DIgSILENT PowerFactory.

VII. CASOS DE APLICACIN En el sistema elctrico peruano, se tienen 200

sistemas elctricos de distribucin, clasificados en cinco sectores tpicos, ms un sector tpico especial. De todos estos sistemas, debido a que exceden las tolerancias, 142 son considerados crticos, de entre los cuales 74 son considerados medianamente crticos y 41 son considerados altamente crticos.

De los 200 sistemas elctricos, se han tomado como sistemas de prueba, los siguientes sistemas elctricos de distribucin del Per:

Localizacin de Falla

Acciones de Switching Proceso de Reparacin

S

aguas arriba aguas abajo L1 L2

IF (indicador de falla)

6

Sistema elctrico Huaytar Chocorvos. Sistema elctrico San Francisco Sistema elctrico Casma Rural Sistema elctrico Chalhuamayo Satipo Sistema elctrico Porcn La Pajuela Sistema elctrico Ticapampa Sistema elctrico Guadalupe Rural

Estos sistemas elctricos fueron elegidos debido a

que son considerados crticos debido a presentar altos valor de SAIFI y SAIDI, excediendo las tolerancias establecidas de la normas Peruanas [7], [8] y [9].

En las siguientes tablas se muestran los valores SAIFI y SAIDI del 2012 de estos sistemas elctricos, as como las diferencias respecto a las tolerancias.

TABLA 1 Valores SAIFI

Sistema Elctrico SAIFI Dist.

Desempeo Esperado

(DE)

Diferencia (DE-SAIFI)

Diferencia (DE-SAIFI)

[%] Huaytar Chocorvos 80.9 16.0 64.9 405.9%

San Francisco 42.8 7.0 35.8 511.6% Casma Rural 28.7 12 16.7 139.5% Chalhuamayo - Satipo 59.5 12.0 47.5 396.0%

Porcn La Pajuela 28.9 16.0 12.9 80.5% Ticapampa 22.1 12.0 10.1 84.4% Guadalupe Rural 56.2 7.0 49.2 703.3%

TABLA 2 Valores SAIDI

Sistema Elctrico SAIDI Dist.

Desempeo Esperado

(DE)

Diferencia (DE-SAIFI)

Diferencia (DE-

SAIFI) [%]

Huaytar Chocorvos 467.0 40.0 427.0 1067.6% San Francisco 149.3 12.0 137.3 1143.8% Casma Rural 76.8 24.0 52.8 220.1% Chalhuamayo - Satipo 67.6 24.0 43.6 181.5% Porcn La Pajuela 333.2 40.0 239.2 733.1% Ticapampa 89.1 24.0 65.1 271.2% Guadalupe Rural 96.6 12.0 84.6 705.2%

Los datos del nmero de usuarios y los datos de

confiabilidad son ingresados directamente en la base de datos del software DIgSILENT PowerFactory.

En base a los reportes de las interrupciones

reportadas por la empresa de distribucin, se ha determinado los datos de confiabilidad que se muestran en la siguiente tabla:

TABLA 3 Datos de Confiabilidad

Seccin Tasa de Falla (falla/ao/km)

Tiempo de Reparacin

(horas)

Tiempo de Seccionamiento

(horas) Huaytar Chocorvos Troncal 0.22 4.10 0.5 Lateral 0.55 8.30 0.5 San Francisco Troncal 0.27 2.01 0.5 Lateral 0.68 4.08 0.5

Seccin Tasa de Falla (falla/ao/km)

Tiempo de Reparacin

(horas)

Tiempo de Seccionamiento

(horas) Casma Rural Troncal 0.18 1.42 0.5 Lateral 0.46 2.87 0.5 Chalhuamayo - Satipo Troncal 2.06 0.69 0.5 Lateral 5.17 1.39 0.5 Porcn La Pajuela Troncal 0.69 6.09 0.5 Lateral 1.73 12.37 0.5 Ticapampa Troncal 0.30 2.26 0.5 Lateral 0.76 4.57 0.5 Guadalupe Rural Troncal 3.36 1.05 0.5 Lateral 8.42 2.13 0.5

Se han realizado simulaciones para los siguientes

casos:

A. Caso A: ubicacin de seccionadores Para el caso de la instalacin de equipos de

seccionamiento, se han considerado un nmero determinado de seccionadores disponibles a ser instalados considerando el tamao de la red, con varias alternativas de ubicacin. El programa determina los puntos en los cuales deben ser instalados los seccionadores con fin de lograr una mayor reduccin del SAIDI.

B. Caso B: ubicacin de equipos de proteccin Para cada caso, luego de definida la ubicacin de

los seccionadores o equipos de proteccin, se procedi a la evaluacin del efecto de los indicadores de fallas sobre los ndices de confiabilidad. Para ellos se utilizaron un nmero determinado de dichos equipos a ser instalados considerando el tamao de la red, cuya ubicacin estaba convenientemente definida para su rpida localizacin.

Como ejemplo, se muestran los diagrama unifilares (georeferenciados) en DIgSILEN PowerFactory de los sistemas elctricos Casma Rural y Porcn La Pajuela.

Fig. 9. Sistema Elctrico Casma Rural

7

6

54

3

2

1

UBICACION DE INDICADORDE FALLA

UBICACION DE SECCIONADOR/EQUIPO DE PROTECCION

DIg

SILE

NT

7

Fig. 10. Sistema Elctrico Porcn La Pajuela

Los resultados de las simulaciones se muestran en

las siguientes tablas:

TABLA 4 Resultados de Caso A

Indices Caso

Inicial (valor)

Con equipos de seccionamiento ubicados por el

programa

Con equipos de seccionamiento e

indicadores de fallas

valor

% de diferencia respecto a C. Inicial

valor

% de diferencia respecto a C. Inicial

Huaytar Chocorvos SAIFI 35.86 35.86 0.00% 35.86 0.00% SAIDI 188.25 153.03 18.71% 108.61 42.31% San Francisco SAIFI 42.90 42.90 0.00% 42.90 0.00% SAIDI 149.80 136.10 9.15% 96.30 35.71% Casma Rural SAIFI 28.81 28.81 0.0% 28.81 0.0% SAIDI 76.75 53.80 29.90% 32.83 57.22% Chalhuamayo Satipo SAIFI 59.40 59.40 0.00% 59.40 0.00% SAIDI 67.98 64.71 4.81% 44.62 34.37% Porcn La Pajuela SAIFI 28.87 28.87 0.0% 28.87 0.0% SAIDI 333.18 282.71 15.15% 189.31 43.18% Ticampampa SAIFI 22.00 22.00 0.00% 22.00 0.00% SAIDI 89.08 69.10 22.43% 48.58 45.46% Guadalupe Rural SAIFI 56.23 56.23 0.00% 56.23 0.00% SAIDI 96.77 88.13 8.93% 68.32 29.40%

En la Tabla 4 se puede notar que con los seccionadores ubicados convenientemente por el programa, el ndice SAIDI se reduce entre 4.8% y 29.9% respecto al caso inicial para los sistemas elctricos analizados. Con la adicin de indicadores de falla, el ndice SAIDI se reduce entre 29.4% y 57.2% respecto al caso inicial.

TABLA 5 Resultados de Caso B

Indices Caso

Inicial (valor)

Con equipos de proteccin ubicados

por el programa

Con equipos de proteccin e

indicadores de fallas

valor

% de diferencia respecto a C. Inicial

valor

% de diferencia respecto a C. Inicial

Huaytar Chocorvos SAIFI 35.86 27.16 24.26% 27.16 24.26% SAIDI 188.25 148.68 21.02% 104.27 44.61% San Francisco SAIFI 42.90 38.20 10.96% 38.20 10.96% SAIDI 149.80 133.70 10.75% 94.00 37.25% Casma Rural SAIFI 28.81 18.86 34.54% 18.86 34.54% SAIDI 76.75 48.83 36.38% 27.86 63.71% Chalhuamayo - Satipo SAIFI 59.40 53.92 9.23% 53.92 9.23% SAIDI 67.98 61.97 8.85% 41.88 38.40% Porcn La Pajuela SAIFI 28.87 24.48 15.20% 24.48 15.20% SAIDI 333.18 280.52 15.80% 187.11 43.84% Ticampampa SAIFI 22.00 16.93 23.04% 16.93 23.04% SAIDI 89.08 66.56 25.28% 46.05 48.31% Guadalupe Rural SAIFI 56.23 50.55 10.12% 50.55 10.12% SAIDI 96.77 85.29 11.86% 65.47 32.34%

En la Tabla 5 se puede notar que con equipos de proteccin ubicados convenientemente por el programa, los ndices SAIFI se reducen entre 9.2% y 34.5% respecto al caso inicial en los sistemas elctricos analizados, asimismo los ndices SAIDI se reducen entre 8.9% y 36.4% respecto al caso inicial. Con la adicin de indicadores de falla, el ndice SAIDI se reduce entre 32.3% y 63.7% con respecto al caso inicial, en los mismos sistemas elctricos.

VIII. CONCLUSIONES Los resultados muestran que ubicando

adecuadamente los equipos de seccionamiento, proteccin e instalando convenientemente indicadores de falla, es posible mejorar significativamente los ndices de confiabilidad.

Se propone evaluar los 41 sistemas considerados

altamente crticos del sistema elctrico Peruano, para determinar en cules de estos sistemas es posible mejorar significativamente los ndices de confiabilidad ubicando convenientemente equipos de seccionamiento y proteccin, as como instalando indicadores de fallas.

El mejoramiento de los ndices de confiabilidad mediante la ubicacin adecuada de equipos de seccionamiento y proteccin, y la instalacin de indicadores e falla debe ir acompaado de otras estrategias como el mantenimiento y reforzamiento de las lneas de distribucin, limpieza de franja de servidumbre, ubicacin adecuada de pararrayos, entre

UBICACION DE INDICADORDE FALLA

UBICACION DE SECCIONADOR/EQUIPOS DE PROTECCION

5

4

3 2

1

DIg

SILE

NT

8

otras, con el fin de reducir las tasas de fallas y los tiempo de reparacin, y al mismo tiempo que se reduce los valores de SAIDI y SAIFI.

IX. REFERENCIAS [1] R. Billinton, R. Allan, "Reliability Evaluation of Power

Systems," Second Edition, Plenum Press, New York. [2] Y. He, G.Anderson, R. N. Allan, "Determining

Optimum Location and Number of Automatic Switching Devices in Distribution Systems," Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden

[3] H.Falagui, M.R. Haghifam, M.R. Osouli Tabrizi, "Fault

Indicators Effects on Distribution Reliability Indices," CIRED, 18th International Conferencia on Electricity Distribution, Turin, Junio 2005.

[4] A.G. Arriagada, "Evaluacin de Confiabilidad en Sistemas Elctricos de Distribucin," Pontificia Universidad Catlica de Chile, Tesis para Magister en Ciencias de la Ingeniera, Santiago de Chile, 1994.

[5] IEEE Guide for Electric Power Distribution Reliability Indices, IEEE Std 1366-2003, May 2004.

[6] PowerFactory User's Manual, DIgSILENT PowerFactory, Version 14.0, DIgSILENT GmbH, Gomaringen, Germany, 2008.

[7] Resolucin de Consejo Directivo Organismo

Supervisor de la Inversin en Energa y Minera OSINERGMIN N 178-2012-OS/CD, Lima, Per, 2012.

[8] Resolucin de Consejo Directivo Organismo Supervisor de la Inversin en Energa y Minera OSINERGMIN N 074-2004-OS/CD, Lima, Per, 2004.

[9] Informe Tcnico N 12 CT-2012, Reporte de

monitoreo de sistemas crticos a nivel nacional-GFE-Osinergmin, informe anual.-2012

I. INTRODUCCINII. MTODOS DE EVALUACIN DE CONFIABILIDADA. Mtodos ProbabilsticosB. Mtodos Determinsticos

III. PARMETROS DE CONFIABILIDADIV. NDICES DE CONFIABILIDADFig. 4. Parmetros e ndices de confiabilidadA. SAIFI (ndice de frecuencia de interrupciones promedio del sistema)B. SAIDI (ndice de duracin de interrupciones promedio del sistema)C. CAIDI (ndice de duracin de interrupcin promedio, por cliente interrumpido)

V. MODELAMIENTO Y TCNICA DE EVALUACINA. Equipos de seccionamiento y proteccinFig. 5. Algoritmo para la ubicacin de seccionadores y equipos de proteccinB. Indicadores de falla

VI. IMPLEMENTACINVII. CASOS DE APLICACINA. Caso A: ubicacin de seccionadoresB. Caso B: ubicacin de equipos de proteccin

VIII. CONCLUSIONESIX. REFERENCIAS