Procedimiento y dispositivo de control de una línea de transmisión de corriente eléctrica de alta tensión.

Procedimiento de control de una línea (10) de transmisión de corriente eléctrica de alta tensión,

que incluye:

• la determinación previa (100) de una corriente admisible (A) de la línea de alta tensión (10) a partir de una temperatura límite de funcionamiento de la línea de alta tensión, llamada temperatura de reparto, parámetros de conducción de la línea de alta tensión y parámetros meteorológicos;

• la medición (202) de una intensidad de corriente transmitida efectivamente por la línea de alta tensión (10) con ayuda de al menos un sensor (16) dispuesto en la línea de alta tensión; y

• el control (204), mediante un dispositivo de control (18) conectado al sensor (16), de una superación de la corriente admisible (A) por la intensidad de corriente medida;

caracterizado porque la determinación previa (100) de la corriente admisible (A) incluye:

- seleccionar (108, 110, 112, 114, 116) un valor de esta corriente admisible (A) mediante optimización de una probabilidad de superar la temperatura de reparto, estando definida esta probabilidad en base a un modelo de probabilidad conjunta de temperatura e intensidad de funcionamiento dependiente de los parámetros meteorológicos, y

- registrar (118) el valor de la corriente admisible seleccionado en medios de almacenamiento (30) del dispositivo de control (18).

Procedimiento y dispositivo de control de una línea de transmisión de corriente eléctrica de alta tensión

La presente invención se refiere a un procedimiento de control de una línea de transmisión de corriente eléctrica de alta tensión. También se refiere a un dispositivo para la puesta en práctica de dicho procedimiento y a un programa de ordenador correspondiente.

En particular, la invención se refiere a un procedimiento de control que incluye:

la determinación previa de la corriente admisible (ampacidad) de la línea de alta tensión a partir de una temperatura límite de funcionamiento de la línea de alta tensión, llamada temperatura de reparto, parámetros de conducción de la línea de alta tensión y parámetros meteorológicos; la medición de una intensidad de corriente transmitida efectivamente por la línea de alta tensión con ayuda de al menos un sensor dispuesto en la línea de alta tensión; y

el control, mediante un dispositivo de control conectado con el sensor, de una superación de la corriente admisible por la intensidad de corriente medida.

La corriente admisible (ampacidad) de una línea de alta tensión es el valor límite admisible de la intensidad de corriente transportada por dicha línea, expresado en amperios. En general se postula que esta corriente admisible es una constante cuyo valor depende de la temperatura de reparto, que a su vez también es constante, y se calcula en base a parámetros geométricos supuestamente constantes de la línea de alta tensión y a parámetros meteorológicos. Por tanto, la relación entre la corriente admisible y la temperatura de reparto se expresa según una ecuación que proporciona de forma determinista un valor de la intensidad en función de un valor de la temperatura del conductor de la línea de alta tensión, de parámetros meteorológicos y de datos intrínsecos del conductor. Como parámetros meteorológicos se eligen a priori los más desfavorables posible en el entorno de la línea de alta tensión, para asegurar que la corriente admisible resultante así calculada constituye un valor límite realmente pertinente con respecto a los riesgos de superación de la temperatura de reparto. En consecuencia, en general, la corriente admisible calculada es subóptima. Dado que los parámetros meteorológicos son elegidos a priori, los riesgos reales de superar la temperatura de reparto, aunque limitados, generalmente no están controlados.

En la solicitud de patente internacional publicada bajo el número WO 2010/054072, este problema se plantea y evita mediante el cálculo de una corriente admisible instantánea dinámica en base a parámetros meteorológicos procedentes de sensores y proporcionados de forma regular. Evidentemente, esta corriente admisible instantánea proporciona una estimación bastante mejor de la intensidad límite de funcionamiento, pero requiere medios de procesamiento en tiempo real que tienen cierta complejidad y sobre todo la aportación de sensores convenientes para recoger los parámetros meteorológicos pertinentes. Por tanto, no es óptima desde un punto de vista económico. Además, se sigue basando en una relación simplificada entre la temperatura del conductor y la intensidad resultante.

Así, sigue siendo necesaria una corriente admisible estática definida por defecto.

El documento US 2010/0017153 A1 describe un procedimiento de control de una línea de transmisión de corriente eléctrica de alta tensión que incluye:

medir una temperatura de la línea con ayuda de un sensor de temperatura;

determinar y predecir una variación de carga eléctrica con el paso del tiempo con ayuda de la medida de temperatura y de parámetros de carga ponderados;

determinar y predecir una variación de temperatura de línea con el paso del tiempo a partir de la variación estimada de la carga eléctrica; y

estimar una capacidad de carga límite correspondiente a una temperatura límite de funcionamiento, teniendo en cuenta esta estimación de los parámetros meteorológicos que caracterizan el entorno de la línea, parámetros técnicos de la línea y las predicciones anteriores.

Así, puede ser deseable prever un procedimiento de control de una línea de transmisión de corriente eléctrica de alta tensión que permita evitar al menos parte de los problemas y restricciones arriba mencionados, en particular que permita realizar un cálculo más preciso y fiable de un valor de corriente admisible estática.

Por tanto, se propone un procedimiento de control de una línea de transmisión de corriente eléctrica de alta tensión que incluye:

la determinación previa de la corriente admisible (ampacidad) de la línea de alta tensión a partir de una temperatura límite de funcionamiento de la línea de alta tensión, llamada temperatura de reparto, parámetros de conducción de la línea de alta tensión y parámetros meteorológicos; la medición de una intensidad de corriente transmitida efectivamente por la línea de alta tensión con ayuda de al menos un sensor dispuesto en la línea de alta tensión; y

el control, mediante un dispositivo de control conectado con el sensor, de una superación de la corriente admisible por la intensidad de corriente medida

caracterizado porque la determinación previa de la corriente admisible incluye:

seleccionar un valor de esta corriente admisible mediante optimización de la probabilidad de superar la temperatura de reparto, estando definida esta probabilidad en base a un modelo de probabilidad conjunta de temperatura e intensidad de funcionamiento dependiente de los parámetros meteorológicos, y

registrar el valor de la corriente admisible seleccionado en medios de almacenamiento del dispositivo de control.

De este modo, integrando un modelo probabilístico de superación de la temperatura de reparto en el cálculo de la corriente admisible, se obtiene un valor de esta última que tiene en cuenta directamente un factor de riesgo. Simplemente es suficiente que el modelo esté construido en base a datos realistas, por ejemplo datos reales y numerosos de muestreo, para proporcionar un resultado fiable. Por otro lado, debido a que los datos pueden ser geolocalizados, el propio valor final obtenido para la corriente admisible de la línea de alta tensión en cuestión puede ser igualmente pertinente geográficamente.

Opcionalmente, la selección de un valor de corriente admisible incluye:

la inicialización de la corriente admisible a un primer valor; el bucle de las siguientes etapas, ejecutado al menos una vez:

estimar la probabilidad de superar la temperatura de reparto para el valor de corriente admisible dado;

comparar esta probabilidad con un valor límite; y

actualizar el valor de corriente admisible en función de esta comparación.

También de forma opcional, la actualización del valor de corriente admisible consiste en aumentar este valor cuando la probabilidad estimada es inferior al valor límite y reducirlo si la probabilidad estimada supera el valor límite.

Igualmente de forma opcional, el bucle de etapas incluye un criterio de interrupción, en particular un número máximo de repeticiones del bucle de etapas o una diferencia entre la probabilidad estimada y el valor límite inferior a un umbral predeterminado cuando esta probabilidad estimada es inferior al valor límite.

Igualmente de forma opcional, la actualización del valor de la corriente admisible incluye aplicar una convergencia por dicotomía.

Igualmente de forma opcional, el modelo de probabilidad conjunta de temperatura e intensidad de funcionamiento se define como el producto, integrado sobre múltiples intensidades comprendidas entre 0 y la corriente admisible, de una probabilidad dependiente de los parámetros meteorológicos de que la temperatura de funcionamiento sea superior a la temperatura de reparto para una intensidad dada por una probabilidad de que esta intensidad sea alcanzada teniendo en cuenta la corriente admisible.

Igualmente de forma opcional, la probabilidad, dependiente de los parámetros meteorológicos, de que la temperatura de funcionamiento sea superior a la temperatura de reparto para una intensidad dada se calcula en base a un modelo establecido por muestreo estocástico a partir de muestras de variables aleatorias meteorológicas y de una función de transferencia predeterminada que relaciona los parámetros meteorológicos y los parámetros de conducción de la línea de alta tensión a una temperatura de funcionamiento de la línea de alta tensión.

Igualmente de forma opcional, en régimen transitorio de desequilibrio térmico entre las potencias de calentamiento y enfriamiento de un conductor aéreo de la línea de alta tensión, la probabilidad... [Seguir leyendo]

Procedimiento de control de una línea (10) de transmisión de corriente eléctrica de alta tensión, que incluye:

- la determinación previa (100) de una corriente admisible (A) de la línea de alta tensión (10) a partir de una temperatura límite de funcionamiento de la línea de alta tensión, llamada temperatura de reparto, parámetros de conducción de la línea de alta tensión y parámetros meteorológicos;

- la medición (202) de una intensidad de corriente transmitida efectivamente por la línea de alta tensión (10) con ayuda de al menos un sensor (16) dispuesto en la línea de alta tensión; y

- el control (204), mediante un dispositivo de control (18) conectado al sensor (16), de una superación de la corriente admisible (A) por la intensidad de corriente medida;

caracterizado porque la determinación previa (100) de la corriente admisible (A) Incluye:

- seleccionar (108, 110, 112, 114, 116) un valor de esta corriente admisible (A) mediante optimización de una probabilidad de superar la temperatura de reparto, estando definida esta probabilidad en base a un modelo de probabilidad conjunta de temperatura e intensidad de funcionamiento dependiente de los parámetros meteorológicos, y

- registrar (118) el valor de la corriente admisible seleccionado en medios de almacenamiento (30) del dispositivo de control (18).

Procedimiento de control de una línea (10) de transmisión de corriente eléctrica de alta tensión según la reivindicación 1, en el que la selección (108, 110, 112, 114, 116) de un valor de la corriente admisible (A) Incluye:

- inicializar (108) la corriente admisible a un primer valor;

- realizar el bucle de las siguientes etapas, ejecutado al menos una vez:

estimar (110) la probabilidad de superar la temperatura de reparto para el valor de corriente admisible dado;

comparar (112) esta probabilidad con un valor límite; y

actualizar (116) el valor de la corriente admisible en función de esta comparación.

Procedimiento de control de una línea (10) de transmisión de corriente eléctrica de alta tensión según la reivindicación 2, caracterizado porque la actualización (116) del valor de la corriente admisible consiste en aumentar este valor cuando la probabilidad estimada es Inferior al valor límite y reducirlo si la probabilidad estimada es superior al valor límite.

Procedimiento de control de una línea (10) de transmisión de corriente eléctrica de alta tensión según la reivindicación 3, caracterizado porque el bucle de etapas Incluye un criterio de Interrupción, en particular un número máximo de repeticiones del bucle de etapas o una diferencia entre la probabilidad estimada y el valor límite inferior a un umbral predeterminado cuando esta probabilidad estimada es inferior al valor límite.

Procedimiento de control de una línea (10) de transmisión de corriente eléctrica de alta tensión según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque la actualización (116) del valor de la corriente admisible Incluye aplicar una convergencia por dicotomía.

Procedimiento de control de una línea (10) de transmisión de corriente eléctrica de alta tensión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el modelo de probabilidad conjunta de temperatura e Intensidad de funcionamiento se define como el producto, Integrado sobre múltiples intensidades comprendidas entre 0 y la corriente permanente admisible (A), de una probabilidad dependiente de los parámetros meteorológicos, de que la temperatura de funcionamiento sea superior a la temperatura de reparto para una Intensidad dada por una probabilidad de que esta Intensidad sea alcanzada teniendo en cuenta la corriente admisible (A).

Procedimiento de control de una línea (10) de transmisión de corriente eléctrica de alta tensión según la reivindicación 6, caracterizado porque la probabilidad, dependiente de los parámetros meteorológicos, de que la temperatura de funcionamiento sea superior a la temperatura de reparto para una intensidad dada se calcula en base a un modelo establecido por muestreo estocástlco a partir de muestras de variables aleatorias meteorológicas y de una función de transferencia predeterminada, que relaciona los parámetros meteorológicos y los parámetros de conducción de la línea de alta tensión a una temperatura de funcionamiento de la línea de alta tensión.

Procedimiento de control de una línea (10) de transmisión de corriente eléctrica de alta tensión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque, en régimen transitorio de desequilibrio térmico entre las potencias de calentamiento y enfriamiento de un conductor aéreo (12) de la línea de alta tensión, la probabilidad de superar la temperatura de reparto se define con más precisión en base a un modelo de probabilidad conjunta de temperatura y de intensidad de funcionamiento corregido al menos mediante los dos factores multiplicadores siguientes:

- un factor que cuantifica la probabilidad de que aparezca un defecto en la línea de alta tensión, y

- un factor que cuantifica la probabilidad de la duración de sobrecarga máxima de la línea de alta tensión.

Programa de ordenador descargable desde una red de comunicaciones y/o registrado en un soporte legible por ordenador y/o ejecutable por un procesador, caracterizado porque incluye instrucciones para la ejecución de las etapas de un procedimiento de control de una línea (10) de transmisión de corriente eléctrica de alta tensión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, cuando dicho programa es ejecutado en un ordenador.

Dispositivo (18) de control de una línea (10) de transmisión de corriente eléctrica de alta tensión que incluye:

- un calculador (34, 26) diseñado para la determinación previa de una corriente admisible (A) de la línea de alta tensión (10) a partir de una temperatura límite de funcionamiento de la línea de alta tensión, de la citada temperatura de reparto, de parámetros de conducción de la línea de alta tensión y de parámetros meteorológicos;

- medios de almacenamiento (30) del valor de la corriente admisible (A) determinado;

- una interfaz (22) de transmisión de datos diseñada para recibir datos de medida de una intensidad transmitida efectivamente por la línea de alta tensión (10) procedentes de al menos un sensor (16) dispuesto en la línea de alta tensión; y

- un detector (34, 28; 38) de superación de la corriente permanente admisible (A) por la intensidad

medida;

caracterizado porque:

- los medios de almacenamiento (30) incluyen parámetros (P) de un modelo de probabilidad conjunta de temperatura y de intensidad de funcionamiento dependiente de los parámetros

meteorológicos; y

- el calculador (34, 26) está diseñado más particularmente para determinar la corriente admisible (A) de la línea de alta tensión (10) mediante la selección de un valor de dicha corriente admisible por optimización de una probabilidad de superar la temperatura de reparto, estando definida esta probabilidad en base al modelo de probabilidad almacenado.