Equilibrado de fases

En una red de baja tensión, muchas viviendas, bombas de calor, puntos de recarga e instalaciones fotovoltaicas están conectados a una sola de las tres fases. Si demasiados cuelgan de la misma fase, las tres tensiones de fase se vuelven desiguales. Esto se llama desequilibrio de tensión. Afecta a motores y transformadores, empeora la calidad de suministro y está limitado por normas como EN 50160.

El equilibrado de fases responde a una pregunta: ¿qué pocas cargas y generadores conviene cambiar a otra fase para reducir el desequilibrio, y con cuántos cambios se consigue? El resultado es una lista ordenada de cambios de fase, por ejemplo «Load 50: A to C», que puede convertir con un clic en una ampliación de red.

El equilibrado de fases forma parte del complemento .Unbalance y solo funciona en redes modeladas con fases.

Funcionamiento

Medida del desequilibrio

El desequilibrio se mide con el factor de desequilibrio de tensión (VUF) en porcentaje. Compara la parte de la tensión causada por el desequilibrio con la parte normal y equilibrada. Un 0% significa que las tres fases están perfectamente equilibradas. El VUF se calcula en cada nudo con las tres fases, excepto en el nudo de referencia, cuya tensión es fija.

El límite de VUF fijado en los ajustes es el desequilibrio que usted acepta. Solo cuenta en contra de la red el desequilibrio por encima del límite, y las superaciones grandes cuentan mucho más que las pequeñas. Por eso se corrigen antes unos pocos nudos muy desequilibrados que muchos ligeramente desequilibrados.

Momentos típicos

El desequilibrio cambia a lo largo del día, por lo que el cálculo puede considerar todo un periodo en lugar de un único instante. Probar cada cambio posible en cada paso de tiempo llevaría horas. Por eso se agrupan los pasos de tiempo similares y se conserva un paso real y típico de cada grupo. Cada paso típico se pondera según la parte del periodo que cubre su grupo.

Elección de los cambios

El cálculo cambia un equipo por ronda:

1. Listar las opciones. Cada carga y generador monofásico puede cambiarse a cualquier otra fase presente en su nudo. Los equipos trifásicos nunca se cambian.
2. Preselección rápida. Una estimación rápida predice cuánto reduce cada opción el desequilibrio, sin calcular un flujo de cargas completo para cada una.
3. Comprobar con exactitud las mejores. Las opciones más prometedoras se comprueban con un flujo de cargas completo en cada paso típico. Las opciones en las que el flujo de cargas no converge se descartan.
4. Conservar el mejor cambio. Se conserva el cambio que más reduce el desequilibrio, y la siguiente ronda empieza con la red actualizada.

Si ninguna opción preseleccionada ayuda, se comprueban con exactitud todas las opciones restantes antes de que el cálculo se rinda. El cálculo termina cuando se ha cambiado el número máximo de equipos, no queda desequilibrio por encima del límite o ningún cambio adicional mejora la red.

Como cada cambio es el mejor de su paso, los primeros cambios de la lista siempre aportan la mayor mejora. Los N primeros cambios son los N mejores cambios que encontró el cálculo.

INFO

Un equipo se cambia entero: la potencia activa y reactiva se mantienen, solo cambia la fase. La topología de la red, las posiciones de las tomas y los demás equipos no cambian. Cambiar un equipo cada vez es un enfoque práctico, pero no garantiza encontrar la mejor combinación absoluta.

Red

El equilibrado de fases se ejecuta en una red cada vez. Elija la red en el desplegable Grid e inicie el cálculo con . El cálculo se ejecuta en segundo plano y muestra su progreso. Con Cancel lo detiene; se conservan los cambios encontrados hasta ese momento.

Si la misma red ya se calculó con los mismos complementos y ajustes, se muestra el resultado guardado en lugar de recalcular. Los resultados anteriores se eligen en el desplegable de la parte superior de la página.

Ampliaciones de red, solicitudes de conexión y escenarios

Las ampliaciones de red y las solicitudes de conexión se aplican por defecto a la red según su estado. Forman parte del modelo de red durante el cálculo.

Para cambiar la selección por defecto, seleccione o deseleccione los complementos deseados en la lista. Al recargar la página o hacer clic en el botón de actualizar se restablece la selección por defecto.

Los escenarios y las situaciones de carga nunca se aplican por defecto. Deben seleccionarse expresamente.

Ajustes

Haga clic en en la parte superior de la página para abrir las Calculation options. Con en el cuadro de diálogo se inicia el cálculo con estas opciones.

• Max. number of devices to re-phase: número máximo de equipos que pueden cambiarse de fase. Un número mayor da una lista más larga para elegir, pero alarga el cálculo. Cuántos cambios aplica lo decide usted después. Por defecto, 10.
• Voltage unbalance factor limit: el límite de VUF en porcentaje por debajo del cual el equilibrado de fases intenta llevar cada nudo. El desequilibrio por debajo del límite se acepta; el cálculo termina en cuanto todos los nudos están por debajo. Con el valor por defecto del 0%, cuenta cualquier desequilibrio y se cambian equipos hasta alcanzar el número máximo o hasta que ningún cambio ayude. EN 50160, por ejemplo, limita el desequilibrio de tensión al 2%.
• Use time series simulation: equilibra con series temporales, para que los cambios funcionen a lo largo del día o de las estaciones y no solo en un instante. Si está desactivada, se usan las potencias estáticas de cargas y generadores. Las series temporales son más representativas, pero más lentas. El periodo se limita a los datos de monitorización de la red, si existen. Con Adaptricity.Mon puede usar los resultados de simulación de .Mon y omitir el cálculo del VUF inicial para acelerar el cálculo. Sin embargo, los cambios de topología de red posteriores al cálculo de .Mon no están en sus resultados, por lo que el equilibrado de fases puede tomar malas decisiones con datos desactualizados.
• Number of top candidates: número de cargas o generadores cuyo VUF se calcula con exactitud antes de elegir el mejor. Un número mayor alarga el cálculo, pero da resultados más precisos. Por defecto, 3.
• Convergence threshold: mejora mínima por paso de cálculo. El cálculo termina cuando ningún cambio mejora el desequilibrio en más de este valor. Por defecto, 0.000001.

Resultados

Gráfico de resultados

El gráfico muestra cómo cambia el factor de desequilibrio de tensión con el número de equipos cambiados. La posición 0 es la red actual.

• La línea negra es la mediana del VUF en todos los nudos y pasos de tiempo.
• La banda oscura muestra la mitad central de los valores, del primer al tercer cuartil.
• La banda clara muestra todo el rango, del mínimo al máximo.

Al pasar el ratón sobre una posición se ven los valores exactos. Al hacer clic en el gráfico se elige cuántos equipos desea cambiar. La posición elegida se marca con una línea vertical y las tablas de debajo se actualizan.

Factor de desequilibrio de tensión

Muestra el mínimo, el primer cuartil, la mediana, el tercer cuartil y el máximo del VUF en porcentaje tras el número de cambios elegido.

Cambios de fase

Lista los cambios del número de equipos elegido, en el orden en que los encontró el cálculo. Cada fila muestra el elemento de red, su fase actual y la fase a la que debe cambiarse. Al hacer clic en junto a un elemento, se resalta en el mapa y se abre en el inspector.

Con descarga los cambios como archivo Excel, por ejemplo para planificar los trabajos en campo.

Informe PDF

Haga clic en en la parte superior de la página para crear un informe PDF del resultado.

Crear una ampliación de red

Con convierte los cambios elegidos en una ampliación de red. Recibe el nombre según el número de equipos cambiados, por ejemplo «Phase Balancing (5 Devices)», contiene cada cambio como modificación y empieza con el estado Pending. La red no cambia hasta que aplica la ampliación de red.

Seleccione la ampliación de red en otros cálculos, como el flujo de cargas o las simulaciones de series temporales, para comprobar el efecto de los cambios antes de aplicarlos.

WARNING

Un resultado corresponde a la red tal como estaba al calcularlo. Si la red se ha editado desde entonces, vuelva a calcular antes de crear una ampliación de red.

Limitaciones

• Solo se cambian cargas y generadores monofásicos. Transformadores, líneas y equipos trifásicos nunca se modifican.
• Un equipo solo puede cambiarse a una fase presente en su nudo. El cálculo no puede añadir un conductor de fase.
• El cálculo no se ejecuta en redes equilibradas.