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ANÁLISIS DE DISPONIBILIDAD DE LÍNEAS
AÉREAS DE LA RED DE TRANSPORTE DEL
SISTEMA ELÉCTRICO PENINSULAR ESPAÑOL
27, 28 y 29 de Noviembre de 2005
DE ESPAÑA R ED ELÉCTRICA
Seminario internacional cigré 2005. Santiago. Chile
Disponibilidad de líneas aéreas 3
RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA
Justificación del estudio
q Función de Red Eléctrica: garantizar la continuidad y seguridad del suministro eléctrico
q La red de transporte debe cumplir un conjunto de requisitos de confiabilidad que aseguren el cumplimiento de esta función
q Para evaluar la confiabilidad del sistema, se necesitan datos contrastados de funcionamiento de las líneas áereas
q Este estudio se realiza para calcular las tasas de fallo, y las duraciones medias de fallo de las líneas aéreas
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RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA
Discusión previa
q Una incidencia es un suceso en el que un circuito de una línea deja de estar operativo por una causa imprevista
q En este estudio no se valoran las causas de los fallos de los circuitos de las líneas
q Las incidencias consecutivas en el tiempo se agrupan
q En los estudios de duraciones medias de fallo, se han separado los grandes incidentes (duración > 2 días) del resto
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RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA
Descripción del método
q Datos de entrada:
m Incidencias con duración >= 1 minuto
� Tensión de la línea (400 o 220 kV)
� Identificación de la línea, longitud y coordenadas
� Fecha y hora de comienzo y fin de la incidencia
m Periodo: 01.01.1991 à 31.12.2001
m Red observada:
� 400 kV: 12.455 km (1991) à 14.856 (2001)
� 220 kV: 4.173 km (1991) à 4327 (2001)
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RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA
Descripción del método
q Cálculos realizados en el estudio:
m Mapas de distribución geográfica de incidencias y duraciones de fallo
m Tendencias temporales: anuales, mensuales y horarias
m Distribuciones estadísticas
m Gráficas fallosduración para todas las líneas
m Análisis de la influencia de la longitud y la altitud de las líneas en las tasas de fallo
m Tasas de fallo y duraciones medias de fallo
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RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA
Resultados q Número de incidencias totales acumuladas en el periodo
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Disponibilidad de líneas aéreas 8
RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA
Resultados
q Tiempos totales de fallo acumulados en el periodo
0
400
800
1200
1600
2000
2400
2800
0
400
800
1200
1600
2000
2400
2800
Incidencias menores de 2 días Incidencias mayores de 2 días
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RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA
Resultados q Acumulados anuales
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001
Nº inc
iden
cias por 1000 km
de lín
ea in
stalad
os
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
km de lín
ea in
stalad
os
220 kV 400 kV km 220 kV km 400 kV
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RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA
Resultados q Acumulados mensuales
0
50
100
150
200
250
300
350
Enero
Febrero
Marzo Abril
Mayo Junio Julio
Agosto
Septiembre
Octubre
Noviembre
Diciembre
Nº d
e incide
ncias
220 kV 400 kV
Disponibilidad de líneas aéreas 11
RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA
Resultados q Acumulados diarios
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0 2 4 6 8 10
12
14
16
18
20
22
Nº Incidencias
0
5
10
15
20
25
30
35
Dem
anda (M
W∙1000)
220 kV 400 kV Demanda
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RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA
Resultados q Distribuciones estadísticas
0
5
10
15
20
25
30
35
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
Número de fallos acum ulado
Nº d
e lín
eas
220 kV 400 kV
0
100
200
300
400
500
600
1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
Minutos
Nº d
e incide
ncias
220 kV 400 kV
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RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA
Resultados q Gráfica duraciónnúmero de fallos para cada línea
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
0 10 20 30 40 50 60
Número total de fallos en el período
Tiem
po total de fallo en periodo, m
inutos
220 kV 400 kV
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RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA
Resultados
q Influencia de la longitud de la línea
0
10
20
30
40
50
60
70
0 50 100 150 200 250 300
Longitud de la línea, km
Núm
ero total d
e fallo
s en el p
eriodo
220 kV 400 kV
0
5000
10000
15000
20000
0 50 100 150 200 250 300
Longitud de la línea, km
Tiem
po to
tal de fallo en pe
riod
o, m
inutos
220 kV 400 kV
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RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA
Resultados q Influencia de la altitud máxima de la línea
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
A B C D
Núm
med
fallo
s po
r línea
0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00 400.00 450.00
Tiem
po m
ed de fallo
, horas
Núm med fallos por línea Tiempo med fallo por línea, horas
A: menor de 500 m
B: entre 500 m y 1000 m
C: mayor de 1000 m
D: alta montaña
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RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA
Resultados q Tasas de fallo, en fallos por año y por 100 km
0
0.25
0.5
0.75
1.25
3
5
7
9
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RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA
Resultados
q Tiempos medios de fallo, en minutos (descontadas incidencias > 2 días)
0
100
200
300
400
500
600
700
800
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RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA
Resultados
q Tasas de fallo, en fallos por año y por 100 km sobre elevación terreno
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RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA
Resultados
q Tasas de fallo, en fallos por año y por 100 km en el periodo
m 400 kV: 1,73 (1,74 año 2004)
m 220 kV: 2,07 (4,67 año 2004)
q Tiempos medios de fallo, en horas
m 400 kV: 6,8
m 220 kV: 4,7
*Tiempo medio de fallo global 400 y 220 kV 2004 = 1,96 horas
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RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA
Conclusiones
q El número de fallos de las líneas no depende tanto de su longitud como de las zonas geográficas donde están instaladas y de las condiciones ambientales particulares en algunos de sus tramos
q Sólo las líneas de alta montaña (tipo D) muestran un claro aumento en el número de incidencias y tiempos de fallo acumulados
q Meses con mayor número de incidencias: verano, coincidiendo con una mayor frecuencia de tormentas
q Dos momentos a lo largo del día con mayor número de incidencias acumuladas: entre las 6 y las 8 de la mañana (nieblas matutinas), y entre las 3 y las 5 de la tarde por otro (tormentas de verano).