Corte de energía

criticitud Autoorganizadaeditar

se ha argumentado sobre la base de datos históricos y modelos informáticos que las redes eléctricas son sistemas críticos autoorganizados. Estos sistemas presentan perturbaciones inevitables de todos los tamaños, hasta el tamaño de todo el sistema., Este fenómeno se ha atribuido al aumento constante de la demanda/carga, la economía de la gestión de una empresa de energía y los límites de la ingeniería moderna. Si bien se ha demostrado que la frecuencia de apagón se reduce al operarla más lejos de su punto crítico, generalmente no es económicamente viable, lo que hace que los proveedores aumenten la carga promedio con el tiempo o se actualicen con menos frecuencia, lo que hace que la red se mueva más cerca de su punto crítico. Por el contrario, un sistema pasado el punto crítico experimentará demasiados apagones que conducen a actualizaciones en todo el sistema que lo mueven de nuevo por debajo del punto crítico., El término punto crítico del sistema se utiliza aquí en el sentido de la Física Estadística y la dinámica no lineal, que representa el punto donde un sistema sufre una transición de fase; en este caso la transición de una rejilla confiable constante con pocas fallas en cascada a una rejilla poco confiable muy esporádica con fallas comunes en cascada. Cerca del punto crítico, la relación entre la frecuencia del apagón y el tamaño sigue una distribución de la Ley de poder.

la falla en cascada se vuelve mucho más común cerca de este punto crítico. La relación poder-ley se ve tanto en los datos históricos como en los sistemas modelo., La práctica de operar estos sistemas mucho más cerca de su capacidad máxima conduce a efectos amplificados de perturbaciones aleatorias e inevitables debido al envejecimiento, el clima, la interacción humana, etc. Mientras están cerca del punto crítico, estas fallas tienen un mayor efecto en los componentes circundantes debido a que los componentes individuales llevan una carga más grande., Esto da como resultado que la mayor carga del componente que falla tenga que redistribuirse en mayores cantidades en todo el sistema, lo que hace más probable que fallen componentes adicionales que no se ven directamente afectados por la perturbación, provocando costosas y peligrosas fallas en cascada. Estas perturbaciones iniciales que causan apagones son aún más inesperadas e inevitables debido a las acciones de los proveedores de energía para evitar perturbaciones obvias (talar árboles, separar líneas en áreas ventosas, reemplazar componentes envejecidos, etc.).)., La complejidad de la mayoría de las redes eléctricas a menudo hace que la causa inicial de un apagón sea extremadamente difícil de identificar.

otros líderes son desdeñosos de las teorías del sistema que concluyen que los apagones son inevitables, pero están de acuerdo en que el funcionamiento básico de la red debe cambiarse. El Instituto de Investigación de energía eléctrica defiende el uso de funciones de red inteligente, como dispositivos de control de energía que emplean sensores avanzados para coordinar la red., Otros abogan por un mayor uso de cortafuegos de corriente continua de alto voltaje (HVDC) controlados electrónicamente para evitar que las perturbaciones caigan en cascada a través de las líneas de CA en una red de área amplia.

modelo OPAEDITAR

en 2002, investigadores del Oak Ridge National Laboratory (ORNL), el Power System Engineering Research Center de la Universidad de Wisconsin (PSerc) y la Universidad de Alaska Fairbanks propusieron un modelo matemático para el comportamiento de los sistemas de distribución eléctrica. Este modelo se ha conocido como modelo OPA, una referencia a los nombres de las instituciones de los autores., OPA es un modelo de falla en cascada. Otros modelos de falla en cascada incluyen Manchester, falla oculta, cascada y ramificación. El modelo OPA fue comparado cuantitativamente con un modelo de redes complejas de un modelo de falla en cascada-Crucitti-Latora-Marchiori (CLM), mostrando que ambos modelos exhiben transiciones de fase similares en el daño promedio de la red (cobertizo de carga/demanda en OPA, daño de ruta en CLM), con respecto a la capacidad de transmisión.,

mitigación de la frecuencia de los cortes de energíaeditar

Los efectos de tratar de mitigar las fallas en cascada cerca del punto crítico de una manera económicamente viable a menudo se demuestra que no son beneficiosos y, a menudo, incluso perjudiciales. Se han probado cuatro métodos de mitigación utilizando el modelo OPA blackout:

• Increase critical number of failures causing cascading blackouts – se ha demostrado que disminuye la frecuencia de apagones más pequeños pero aumenta la de apagones más grandes.,
• Aumentar la carga máxima de la línea eléctrica individual: se muestra que aumenta la frecuencia de apagones más pequeños y disminuye la de apagones más grandes.
• combinación de aumento del número crítico y carga máxima de líneas: se ha demostrado que no tiene un efecto significativo en ninguno de los tamaños de apagón. Se prevé que la menor reducción resultante en la frecuencia de los apagones no valdrá la pena el costo de la aplicación.
• Aumentar el exceso de energía disponible para la red-se muestra que disminuye la frecuencia de apagones más pequeños, pero aumenta la de apagones más grandes.,

además del hallazgo de que cada estrategia de mitigación tiene una relación costo-beneficio con respecto a la frecuencia de apagones pequeños y grandes, el número total de eventos de apagones no se redujo significativamente por ninguna de las medidas de mitigación mencionadas anteriormente.

un modelo complejo basado en la red para controlar grandes fallas en cascada (apagones) utilizando solo información local fue propuesto por A. E. Motter.

en 2015, M. S. Saleh introdujo una de las soluciones propuestas para reducir el impacto de los cortes de energía.