Contingencia (red eléctrica)

En una red eléctrica , una contingencia es una falla inesperada de un componente principal (por ejemplo, un generador eléctrico o una línea de transmisión de energía ) ^{[ 1 ]} que provoca un cambio en el estado del sistema lo suficientemente grande como para poner en peligro la seguridad de la red . ^{[ 2 ]} Algunos relés de protección están configurados de manera que múltiples componentes individuales se desconectan debido a una sola falla; en este caso, la desconexión de todas las unidades de un grupo se considera una sola contingencia. ^{[ 3 ]} Una interrupción programada (como el mantenimiento) no es una contingencia. ^{[ 4 ]}

La elección del término enfatiza el hecho de que una sola falla puede causar daños graves al sistema tan rápidamente que el operador no tendrá tiempo de intervenir, y por lo tanto, una reacción a cada falla debe estar preconfigurada de forma defensiva en la configuración del sistema. ^{[ 5 ]} Algunas fuentes usan el término indistintamente con "perturbación" y "falla". ^{[ 2 ]}

La aplicación de análisis de contingencias se ejecuta periódicamente en las computadoras de los centros de operaciones, proporcionando sugerencias a los operadores en función del estado actual de la red y la selección de contingencias . ^{[ 5 ]} El software proporciona respuestas a los escenarios hipotéticos en forma de alarmas: «La pérdida del componente X provocará una sobrecarga del componente Y del Z %». ^{[ 3 ]} En la década de 1990, el análisis de un gran sistema interconectado implicaba la prueba de miles de eventos de contingencia (millones si se consideraban contingencias dobles). El efecto de cada contingencia requiere realizar un cálculo del flujo de potencia . Debido al rápido cambio de estado de un sistema eléctrico, la ejecución de la aplicación debe completarse en minutos (hasta 30 ^{[ 6 ]} ) para que los resultados sean útiles. ^{[ 7 ]} Normalmente, solo se consideran contingencias seleccionadas, principalmente simples y algunas dobles, para acelerar el proceso. La selección de contingencias se basa en el criterio de ingeniería para elegir las que tienen más probabilidades de causar problemas. ^{[ 6 ]}

La fiabilidad del suministro energético generalmente requiere que, ante el fallo de una sola unidad principal, el sistema cuente con recursos suficientes para abastecer la carga actual. El sistema que cumple este requisito se describe como un sistema que cumple el criterio de contingencia N-1 (donde N representa el número de equipos). Las contingencias N-2 y N-3 se refieren a la planificación para la pérdida simultánea de dos o tres unidades principales, respectivamente; esto se realiza a veces en zonas críticas (por ejemplo, el centro de la ciudad ). ^{[ 8 ]} También se utiliza el término « evaluación de seguridad N-1 ». ^{[ 9 ]}

El requisito N-1 se utiliza en toda la red, desde la generación hasta las subestaciones . Sin embargo, a nivel de distribución , los planificadores suelen permitir una interpretación más flexible: una sola falla debería garantizar el suministro ininterrumpido de energía a casi todos los clientes al menos en el "nivel de emergencia" (Rango B de la ANSI C84.1 ^{[ 10 ]} ), pero una pequeña sección de la red que contiene la falla original podría requerir una conmutación manual con una interrupción del servicio de aproximadamente una hora. ^{[ 8 ]}

La popularidad de la planificación de contingencias se basa en sus ventajas:

• Cada uno de los N elementos del sistema se analiza por separado, lo que limita la cantidad de trabajo a realizar y simplifica las opciones de falla (por ejemplo, falla del generador, cortocircuito);
• El proceso proporciona inherentemente una forma de lidiar con la contingencia si y cuando ocurra. ^{[ 8 ]}

La planificación de contingencia N-1 suele ser suficiente para sistemas con una relación habitual entre carga máxima y capacidad (inferior al 70%). Para un sistema con una relación sustancialmente mayor, la planificación N-1 no proporcionará una fiabilidad satisfactoria, e incluso los criterios N-2 y N-3 podrían no ser suficientes; por lo tanto, se utiliza la planificación basada en la fiabilidad , que considera las probabilidades de las contingencias individuales. ^{[ 8 ]}

La contingencia N-1-1 se define como una única falla seguida de procedimientos de recuperación manual, con otra falla ocurriendo después de la recuperación exitosa de la primera falla. Las condiciones normales de operación a veces se denominan N-0 . ^{[ 11 ]}

• Protección del sistema eléctrico

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