Interrupciones del servicio
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Interrupción del servicio de energía eléctrica Calidad del servicio eléctrico [Power Quality] Juan José Mora Flórez [email protected] Girona, Marzo 4 de 2003 j.j. Ö Contenido Introducción Interrupciones Evaluación de la fiabilidad Índices de continuidad Costo asociado a interrupciones Caso Español Conclusiones j.j. ÖIntroducción Introducción Calidad del servicio Calidad del servicio Marco regulatorio Interrupciones Calidad comercial Evaluación de fiabilidad Calidad del suministro Índices de continuidad Calidad del producto Costo de interrupciones Continuidad del suministro Caso Español Número y duración de interrupciones largas del suministro. Conclusiones Índices de fiabilidad (Reliability) asociadas a interrupciones. j.j. Nuevo marco regulatorio T r a n sp o r te T r a n sp o r te Monopolio Natural Introducción Calidad del servicio Marco regulatorio ∼∼ Interrupciones G e n e r a c ió n G e n e r a c ió n Evaluación de fiabilidad Índices de continuidad ? Costo de interrupciones Caso Español Conclusiones j.j. D istib u c ió n D istib u c ió n ÖInterrupciones Introducción Definición Interrupciones Definición Origen Principales causas Evaluación de fiabilidad Una interrupción es un evento durante el cual el voltaje, en el punto de conexión del cliente, cae a cero y no retorna a sus valores normales automáticamente. De acuerdo con la IEC, el tiempo mínimo de una larga interrupción es de 3 minutos. Si el tiempo es menor a 3 min. se denomina corta interrupción. Índices de continuidad Costo de interrupciones Los estándares de la IEEE definen como interrupciones sostenidas a aquellas que duran más de 3 segundos [Std.1159] o más de 2 min.[Std.1250]. Caso Español Conclusiones j.j. Origen De acuerdo a su origen , las interrupciones se pueden clasificar en dos grandes grupos: Interrupciones Programadas e Interrupciones Imprevistas. Introducción Interrupciones Definición Origen Principales causas Interrupciones programadas Evaluación de fiabilidad Son aquellas que se avisan con la suficiente anticipación a los clientes. Índices de continuidad Están claramente definidas en los marcos regulatorios de la mayoría de los mercados abiertos Costo de interrupciones Interrupciones imprevistas Caso Español Son todas las que no se contemplan en la clasificación anterior. Conclusiones j.j. Principales causas de las interrupciones en un sistema de energía eléctrica Introducción Interrupciones Generación Definición Origen Principales causas • • • • Evaluación de fiabilidad Índices de continuidad Falta de inversión Sequías Crecimiento de la demanda Remuneración insuficiente Transporte Costo de interrupciones • • • • Caso Español Conclusiones j.j. Restricciones Falta de inversión Fallos en el sistema Mala actuación del sistema de protecciones Introducción Distribución Interrupciones Definición Origen Principales causas Evaluación de fiabilidad • • • • Fallas Operación radial Longitud excesiva Construcción de sistemas baratos Índices de continuidad Costo de interrupciones La mayoría de las fallas ocurren en MT y BT. Éstas corresponden a valores entre el 80 y el 90 %, del total de las fallas del sistema eléctrico. Caso Español Conclusiones j.j. ÖEvaluación de fiabilidad Introducción Tipos de sistemas a evaluar Interrupciones Evaluación de fiabilidad •Sistema serie Tipos de sistemas A B Método de conjunto de corte RS = RA * RB Equipos críticos R= Probabilidad de buen funcionamiento Datos de fiabilidad Métodos aproximados Índices de continuidad Costo de interrupciones Caso Español •Sistema paralelo A QP = QA * QB B R= Probabilidad de mal funcionamiento Conclusiones j.j. Red tipo puente Introducción Interrupciones C A Evaluación de fiabilidad Tipos de sistemas E Método de conjunto de corte Equipos críticos Datos de fiabilidad B D Métodos aproximados Índices de continuidad Aproximación condicional Costo de interrupciones mediante Método de conjuntos de corte Caso Español Método de conjuntos de enlace Conclusiones j.j. probabilidad Método de los conjuntos de corte Introducción C A Interrupciones E Evaluación de fiabilidad Tipos de sistemas Método de conjunto de corte D B Equipos críticos Datos de fiabilidad Métodos aproximados A C1 Conclusiones j.j. D C E E D Costo de interrupciones Caso Español B C Índices de continuidad B A C2 C3 C4 Selección de Equipos Críticos Introducción S1 Interrupciones S2 G2 G1 G3 T2 Evaluación de fiabilidad Tipos de sistemas Método de conjunto de corte B A S3 Equipos críticos G4 Datos de fiabilidad S4 G5 G6 Métodos aproximados Índices de continuidad T1 S5 Costo de interrupciones G7 Caso Español Conclusiones j.j. S6 G8 G9 Selección de equipos críticos Fiabilidad S1 Introducción G1 S2 G2 G3 T2 B A Interrupciones S3 G4 Evaluación de fiabilidad S4 G5 G6 T1 Tipos de sistemas S5 G7 Método de conjunto de corte S6 G8 G9 Equipos críticos Datos de fiabilidad Métodos aproximados G2 A A B Índices de continuidad S2 G3 B G2 G2 Costo de interrupciones S5 G7 G2 G3 G7 G8 G8 G8 G8 Caso Español Conclusiones j.j. Datos para el cálculo de la fiabilidad Introducción µ Interrupciones Evaluación de fiabilidad 0 Operación Tipos de sistemas Método de conjunto de corte Equipos críticos λ 1 Falla Datos de fiabilidad Métodos aproximados Índices de continuidad fallas λ año Costo de interrupciones Tasa de fallas Caso Español Conclusiones j.j. 1 µ = r [horas ] Tasa de restablecimiento horas U año Indisponibilidad Cálculo de fiabilidad con métodos aproximados Introducción Sistemas serie Interrupciones Evaluación de fiabilidad Tipos de sistemas Método de conjunto de corte λ1 µ 1 λS µ S λ2 µ 2 Equipos críticos Datos de fiabilidad n λS = ∑ λi Métodos aproximados i =1 Índices de continuidad n ∑ λi ri Costo de interrupciones rS = i =1λ S Caso Español Conclusiones j.j. n U S ≈ ∑ λi ri i =1 Sistemas paralelo Introducción Interrupciones λ1µ1 Evaluación de fiabilidad Tipos de sistemas Método de conjunto de corte λp µ p λ2 µ2 Equipos críticos Datos de fiabilidad Métodos aproximados λ p ≈ λ1λ2 (r1 + r2 ) Índices de continuidad r1r2 rp = r1 + r2 Costo de interrupciones Caso Español Conclusiones j.j. U p = λp r p ÖÍndices de continuidad Introducción Índices individuales: Interrupciones Evaluación de fiabilidad Número de interrupciones Índices de continuidad Indicies individuales Índices de sistema Costo de interrupciones Duración media ENS = Energía no suministra da Caso Español Conclusiones j.j. Índices de sistema Tiempo de interrupción equivalente de la potencia instalada Introducción TIEPI = Interrupciones Evaluación de fiabilidad kVA instalados interrumpidos × horas interrupción Potencia total instalada (kVA) Número de interrupciones equivalentes de la potencia instalada NIEPI = Índices de continuidad Indicies individuales Índices de sistema Costo de interrupciones Potencia instalada interrumpida (kVA) Potencia total instalada (kVA) System average interruption duration index SAIDI = ∑ Duración de las interrupci ones a clientes Número total de clientes Caso Español System average interruption frequency index Conclusiones SAIFI = j.j. ∑ Interrupci ones a clientes Número total de clientes ÖCosto de las interrupciones Relación del costo y la fiabilidad Introducción Costo Total Costo Interrupciones Evaluación de fiabilidad Índices de continuidad Costo de Confiabilidad Costo de Construcción Fiabilidad Costo de interrupciones Costo vs fiabilidad Términos del costo Cuantificación del costo Caso Español Conclusiones j.j. • Inversión adicional no siempre brinda mas fiabilidad al sistema • Los dos términos asociados al costo se deben tener en consideración. El término asociado a la construcción tiene una pequeña incertidumbre, mientras que el costo de fiabilidad tiene una gran incertidumbre en su forma de cálculo Términos asociados al costos de las interrupciones Introducción Costos directos Son aquellos que son directamente atribuibles a las interrupciones. Interrupciones Evaluación de fiabilidad Índices de continuidad Costos indirectos Este tipo de costos son mas difíciles de evaluar y están asociados a las consecuencias de los efectos directos de interrupciones. Costo de interrupciones Costo vs fiabilidad Términos del costo Cuantificación del costo Costo de inconveniencia no material Este tipo de costos están asociados al dinero que un cliente pagaría por no tener una interrupción. Caso Español Conclusiones j.j. Cuantificación de los costos de las interrupciones Costo por interrupción Es aquel que cada cliente individual puede determinar a través de un inventario de todos sus costos directos e indirectos. Introducción Interrupciones Evaluación de fiabilidad Costo por kilovatio interrumpido Índices de continuidad ∑ C (d ) ∑L i Costo de interrupciones i Costo vs fiabilidad [$ / kW ] Ci(d): Costo de una interrupción de duración d para el cliente i. Li: Carga del consumidor justo antes de la interrupción. Términos del costo Cuantificación del costo Costo por kilovatio-hora no entregado ∑ C (d ) [$ / kWh] d∑ L Caso Español i Conclusiones i j.j. ÖCaso Español Introducción Interrupciones Evaluación de fiabilidad Índices de continuidad Costo de interrupciones Caso Español Marco Legal Límites Conclusiones j.j. Marco Legal Introducción Interrupciones El Real Decreto1955 del 2000 que regula la calidad del servicio Evaluación de fiabilidad Índices de continuidad Contenido: Continuidad del suministro (Número y duración de interrupciones) Calidad del producto Calidad en la atención y relación con el cliente Costo de interrupciones Caso Español Marco Legal Límites Conclusiones j.j. Límites Introducción Media tensión (de 1 a 36 Kv) Clasificación Interrupciones zona urbana zona semiurbana zona rural concentrada zona rural dispersa Evaluación de fiabilidad Índices de continuidad Costo de interrupciones N° Horas N° Interrupciones 4 8 12 16 8 12 15 20 Baja tensión (menor o igual a 1 Kv) Clasificación Caso Español Marco Legal zona urbana zona semiurbana zona rural concentrada zona rural dispersa Límites Conclusiones j.j. N° Horas N° Interrupciones 6 10 15 20 12 15 18 24 ÖConclusiones Introducción La mayoría de las fallas ocurren en distribución, que es un monopolio natural y también el principal responsable de la continuidad del servicio. Interrupciones Evaluación de fiabilidad Índices de continuidad El nuevo entorno regulatorio del mercado eléctrico, hace énfasis en la calidad de la energía y también en las penalizaciones que deben pagar las empresas eléctricas, por la mala prestación del servicio. Costo de interrupciones Caso Español Conclusiones j.j. ÖConclusiones Introducción Interrupciones Evaluación de fiabilidad Las distribuidoras de energía deben conocer su sistema y realizar las inversiones para mantener la continuidad del servicio Índices de continuidad Costo de interrupciones Caso Español Conclusiones j.j. Preguntas ? j.j.
