Cálculo de fiabilidad

Esta sección explica cómo realizar un cálculo de fiabilidad para evaluar el impacto de los fallos de elementos de red en la continuidad del suministro.

General

El cálculo de fiabilidad realiza un análisis estocástico automatizado para identificar interrupciones críticas del suministro. Se basa en un análisis de conectividad y no requiere un cálculo de flujo de cargas.

Entrada

Pueden modelarse fallos de los siguientes elementos de red:

• Ramas (líneas, conexiones, transformadores): el fallo provoca la desconexión inmediata en el punto de fallo, independientemente de interruptores o protecciones.
• Barras: el fallo equivale al fallo de todas las ramas conectadas.
• Interruptores: el fallo se trata como fallo de la rama donde está instalado el interruptor.
• Generadores: el fallo desconecta el generador, pero no afecta al resto de la red.

Los modelos de fiabilidad pueden editarse en la biblioteca de componentes y asignarse a elementos de red. Para los elementos sin modelo definido, puede fijarse uno por defecto en las opciones de cálculo.

Resultados

Para todo el modelo de red se calculan los siguientes indicadores de fiabilidad:

• SAIDI [h] System Average Interruption Duration Index: duración media de interrupción por cliente.

• SAIFI [-] System Average Interruption Frequency Index: número medio de interrupciones por cliente.

• CAIDI [h] Consumer Average Interruption Duration Index: duración media de interrupción de los clientes afectados. $CAIDI=\frac{SAIDI}{SAIFI}$

• CAIFI [-] Consumer Average Interruption Frequency Index: número medio de interrupciones por cliente afectado.

Para cada carga y generador conectado se muestran individualmente los siguientes resultados por cliente:

• H [/a]: frecuencia de interrupción (fallos por año)
• T [h]: duración media de interrupción
• Q [h/a]: indisponibilidad (duración × frecuencia)
• W [kWh/a]: energía no suministrada
• P [kW/a]: potencia no suministrada

Ejemplo de cálculo

Modelo de red esquemático

Carga A

Todos los elementos de red entre la carga A y la alimentación de red son ideales, por lo que todos los valores son 0.

Carga B

La carga B se ve afectada por el transformador no ideal, que tiene dos interrupciones de 1 h y una de 3 h.

• $H=2/a+1/a=3/a$
• $T=\frac{2\cdot 1h+1\cdot 3h}{2+1}=1.666h$
• $Q=2\cdot 1h/a+1\cdot 3h/a=5h/a$
• $W=2kW\cdot 5h=10kWh$
• $P=2kW\cdot 3/a=6kWh/a$

Carga C

La carga C se ve afectada por el transformador no ideal y, además, por la línea no ideal con una interrupción de 4 h.

• $H=2/a+1/a+1/a=4/a$
• $T=\frac{2\cdot 1h+1\cdot 3h+1\cdot 4h}{4}=2.25h$
• $Q=2\cdot 1h/a+1\cdot 3h/a+1\cdot 4h/a=9h/a$
• $W=2kW\cdot 9h=18kWh$
• $P=2kW\cdot 4/a=8kWh/a$

Indicadores globales de fiabilidad

• $SAIDI=\frac{1.666h+2.25h}{3}=1.306h$
• $SAIFI=\frac{5h/a+9h/a}{3}=4.667/a$
• $CAIDI=\frac{1.306h}{4.667/a}=0.28h$
• $CAIFI=\frac{5h/a+9h/a}{2}=7h/a$

Donde:

• N = número total de clientes
• M = número de clientes afectados

Resolución de problemas

• ¿Tabla de resultados vacía? Puede que su red no contenga cargas ni generadores (conectados).

• ¿Todos los valores son 0? Puede que todos los elementos sean ideales. Se soluciona seleccionando modelos de fiabilidad para sus elementos de red o fijando tipos por defecto no ideales en las opciones. Otras posibles causas: los nombres de modelo no coinciden con ningún modelo de fiabilidad de la biblioteca de componentes, o todos los tipos de interrupción están desactivados en las opciones.

• ¿Faltan cargas o generadores? Puede haber interruptores abiertos en su modelo de red, de modo que algunas cargas y generadores no están conectados al nudo de referencia. Solo se evalúan las cargas y generadores conectados.