sistemas de localizaciÓn de falla y restablecimiento en …

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1 DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTE SUBGERENCIA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO División de Distribución Oriente SISTEMAS DE LOCALIZACIÓN DE FALLA Y RESTABLECIMIENTO EN LAS REDES GENERALES DE DISTRIBUCION

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1DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTE

SUBGERENCIA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

División de Distribución Oriente

SISTEMAS DE LOCALIZACIÓN DE FALLA Y

RESTABLECIMIENTO EN LAS REDES GENERALES DE

DISTRIBUCION

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2DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTE

SUBGERENCIA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

Agradecimientos para la realización del proyecto de implementación de la aplicación FLISR (Fault Location, Isolation

and System Restoration) en los circuitos PAG 04035 y PAG 04055 de la Subestación Pages de la Zona de

Distribucion Veracruz de la División de Distribución Oriente.

Ing. Ofelia Yudiche Barbosa, Jefe de la Oficina de Control y Comunicaciones Divisional.

Ing. Marychris Smith Segovia, Jefe de la Oficina de Control y Comunicaciones de la Zona Veracruz.

Ing. Jahir Pérez Aguilera Abraham, Profesionista de Control de la Zona Veracruz

Ing. Andrés Hernández Reyes 9MH4, Profesionista de Control de la Zona Veracruz

Lic. Riolan Humberto García Yoshi, Jefe Departamento de Normas y Procedimientos Divisional

Ing. Manuel Alejandro Aguilar Aguilar, Subgerente Operación y Mantenimiento

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3DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTE

SUBGERENCIA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTOIntroducción: FLISR (Fault Location, Isolation and System Restoration

Dentro del Programa de Redes Eléctrica

Inteligentes 2017 de la SENER como parte

de las aplicaciones avanzadas utilizadas

como auxiliar en la toma de decisiones

para los operadores del sistema de

distribución y dentro del Mapa de Ruta de

Redes Eléctricas Inteligentes se

identifican las tecnologías y buenas

prácticas de interés para el estado

deseado de CFE Distribución se encuentra

la adopción de aplicaciones avanzadas,

entre las que se encuentra la Localización

de Fallas, Aislamiento y Restablecimiento,

por su siglas en inglés conocidos como

FLISR (Fault Location, Isolation and

System Restoration).

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4DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTE

SUBGERENCIA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTOFuncionalidad del FLISR (Fault Location, Isolation and System Restoration

Básicamente la función del FLISR detecta la

falla en una sección de algún alimentador, con

base en las mediciones remotas determina la

ubicación probable de la falla y luego

recomienda una secuencias de maniobras o

seccionamiento óptimo de la red para

restaurar el servicio a las secciones sin fallas

del circuito.

Esto permite aislar automáticamente el área

de la falla y restablece el servicio a tantos

clientes como sea posible y en el menor

tiempo, utilizando algoritmos de análisis de

topologías de red y en caso de tener habilitado

y configurado el módulo DMS, toma dentro de

las consideraciones del algoritmo las

mediciones de los pseudopuntos, la ampacidad

de los conductores, la coordinación de

protecciones, etc.

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5DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTE

SUBGERENCIA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTOFuncionalidad del FLISR (Fault Location, Isolation and System Restoration

Para los clientes aguas abajo del área fallada,

el sistema FLISR analizará si algún

alimentador adyacente tiene suficiente

capacidad para respaldar su carga antes de

transferirla, esto a través de la última

medición registrada en los pseudopuntos

involucrados.

Una vez que el algoritmo determina la forma

mas efectiva de aislar la falla, dependiendo de

la configuración del sistema, este ejecutará las

aperturas y cierres remotos o mostrará la

secuencia de maniobra a utilizar, todo esto en

un tiempo muy corto en el orden de segundos,

dependiendo del tipo de FLISR que se utilice;

manual o automático.

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6DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTE

SUBGERENCIA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTOAntecedentes: FLISR (Fault Location, Isolation and System Restoration

Se han desarrollado e implementado proyectos a fin de obtener una

restauración de los clientes en el menor tiempo posible.

El proyecto mas cercano a la solución que el FLISR descentralizado

ofrece son las secuencias de automatismo, el cual requiere crear un

escenario para cada modelo de falla posible y la cantidad de equipos

telecontrolados disponibles llegando a ser modelos complejos de

mantener, además que al presentarse un cambio den la topología sin

haberse realizado la actualización del cambio de programación, la

secuencia predefinida no funciona adecuadamente, sin embargo, esta

es la mejor alternativa disponible para cargas críticas que requieren

tiempo de restauración de menos de un segundo.

En cuanto a procesos manuales, el uso del telecontrol depende solo de

decisiones humanas a través del criterio, conocimiento y experiencia de

los operadores. Este proceso de restauración aplica criterios muy

similar al del algoritmos automatizado del FLISR, con la desventaja de

requerir la validación por parte del operador todas las variables que el

sistema proporciona, pudiendo requerir varios minutos o incluso horas

en encontrar una solución. Esto dependiendo de la capacidad y

conocimiento del operdor, la complejidad de la falla, topología de la red.

Page 7: SISTEMAS DE LOCALIZACIÓN DE FALLA Y RESTABLECIMIENTO EN …

8DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTE

SUBGERENCIA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

FLISR (Fault Location, Isolation and System Restoration

Implementación del proyecto en la Zona Veracruz y modos de funcionamiento

Como parte del proceso de modernización del sistema SCADA de la División Oriente se lleva a cabo

la modernización de la Unidad Central Maestra, la cual como pate de las funcionalidades dispone del

FLISR (Fault Location, Isolation and System Restoration, el cual cuenta con tres modos de

funcionamiento:

• Sólo detecta si hay una falla.

Modo Manual

• Crea una secuencia de maniobras y las propone al operador para su aprobación y ejecución para aislar la falla y restauración del servicio alrededor del área afectada.

Modo Semiautomático

• Crea y ejecuta una secuencia de maniobras que aísla la falla y restablece el servicio alrededor del área afectada sin la intervención del operador.

• La opción más rápida para restaurar la energía.

Modo Automático

Se decide

implementar como

proyecto la

funcionalidad en la

Zona de Distribución

Veracruz en dos

circuitos, PAG04055 y

PAG04035 de la

subestación Pages

(PAG).

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9DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTE

SUBGERENCIA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

FLISR (Fault Location, Isolation and System Restoration

Menú principal UCM con circuitos geográficos importados del Siged

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10DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTE

SUBGERENCIA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

FLISR (Fault Location, Isolation and System Restoration

Diagrama de la subestación PAG Pages en la UCM

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11DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTE

SUBGERENCIA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

FLISR (Fault Location, Isolation and System Restoration)

Condición inicial, estado de operación normal

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12DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTE

SUBGERENCIA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

FLISR (Fault Location, Isolation and System Restoration

Se habilita la operación del algoritmo de restablecimiento en los equipos que se requiera

funcionen en forma automática.

Page 12: SISTEMAS DE LOCALIZACIÓN DE FALLA Y RESTABLECIMIENTO EN …

13DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTE

SUBGERENCIA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTOFLISR (Fault Location, Isolation and System Restoration

Se presenta un apertura del interruptor de por falla, el color del equipo determina que esta abierto.

Page 13: SISTEMAS DE LOCALIZACIÓN DE FALLA Y RESTABLECIMIENTO EN …

14DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTE

SUBGERENCIA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

FLISR (Fault Location, Isolation and System Restoration

Línea del circuito VRU04025 Energizada, el equipo de enlace esta abierto.

El sistema realiza un análisis topológico a partir del equipo que liberó la falla, buscando, aguas abajo o en el sentido de la carga,

el equipo mas cercano al que liberó la falla con la finalidad de seccionar y dejar sin energía a la menor cantidad de clientes.

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15DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTE

SUBGERENCIA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTOFLISR (Fault Location, Isolation and System Restoration

Línea del circuito PAG04035 desenergizada por la falla, el equipo de enlace esta abierto.

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16DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTE

SUBGERENCIA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTOFLISR (Fault Location, Isolation and System Restoration

Cuadro de alarmas del evento, se puede identificar que se detecta la falla y una vez que esta terminada la secuencia de

maniobras, muestra la finalización del evento.

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17DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTE

SUBGERENCIA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

FLISR (Fault Location, Isolation and System Restoration

Orden switcheo o secuencia de maniobras

En caso de que el sistema este

habilitado en modo semiautomático, el

sistema muestra la secuencia de

maniobras propuesto con base en las

condiciones, topología y disponibilidad

de equipos telecontrolados para que

el operador las ejecute paso a paso.

Para el ejemplo analizado, al estar

habilitado el modo automático, el

sistema procedió a ejecutar las

maniobras..

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18DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTE

SUBGERENCIA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

FLISR (Fault Location, Isolation and System Restoration

Log del evento

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19DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTE

SUBGERENCIA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

FLISR (Fault Location, Isolation and System Restoration

Video de Operación en modo automático.

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20DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTE

SUBGERENCIA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

FLISR (Fault Location, Isolation and System Restoration

El siguiente paso… implementación OMS (Outage Management Systems)

Siged Gil

Sicoss AMI SMS IGD

Sicom

Sistema de Información

Geográfica

Sistema de Control de

Clientes

Sistema de administración

de trabajos en campo

(Licencias-GIL)

LAV

Localización Automática

de Vehículos (Radios)

Sistema de control de

solicitudes de servicio

Interfaz de Medidores

Inteligentes-Lectura

automática de Medidores

Mensajes de Texto a

Celulares

Interfaz Geográfica para

Despacho

La siguiente etapa es

habilitar la función del

Sistema de Gestión de

Interrupciones, por sus

siglas en inglés OMS

(Outage Management

Systems)

Page 20: SISTEMAS DE LOCALIZACIÓN DE FALLA Y RESTABLECIMIENTO EN …

21DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTE

SUBGERENCIA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

FLISR (Fault Location, Isolation and System Restoration

El siguiente paso… implementación OMS (Outage Management Systems)

CMS(Gil)

Vehículos

Scada/DMS

Gestión de

Fallas/Llamad

as

Detección

Análisis

Restauración

• Control de

demanda.

• Calidad de

servicio.

• FDISR.

• Control de

Volt/VAR

• Simulación de

la red.

CFE

Sistemas

Institucionales

UCM (OMS)

Interfaz Operadores

Sicoss

FM

Siged

IAT

SB

AseMed-KAVI

SicomDiv

AMI

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22DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTE

SUBGERENCIA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

FLISR (Fault Location, Isolation and System Restoration

OMS-Levantamiento direcciones elpectricas

Se contrató al proveedor del sistema Scada, quien con un aplicativo para Smart pone, realizó el levantamiento de la

dirección eléctrica, mismo que se integra de forma nativa a la UCM, el algoritmo por proximidad resultó con demasiada

incertidumbre.

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23DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTE

SUBGERENCIA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

FLISR (Fault Location, Isolation and System Restoration

OMS-Dirección Eléctrica

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24DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTE

SUBGERENCIA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

FLISR (Fault Location, Isolation and System Restoration

OMS-dos posibles casos en un mismo ramal

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25DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTE

SUBGERENCIA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

FLISR (Fault Location, Isolation and System Restoration

OMS-Caso escalado por sensibilidad

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26DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTE

SUBGERENCIA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

FLISR (Fault Location, Isolation and System Restoration

OMS-Detalle de los clientes afectados

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28DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTE

SUBGERENCIA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN ORIENTESUBGERENCIA DE DISTRIBUCIÓN