Dynamic Line Rating

Descubre el poder del Dynamic Line Rating (DLR) para optimizar la transmisión de energía eléctrica. Aprende cómo funciona el DLR, explora los diferentes métodos de evaluación de la capacidad de las líneas y comprende las tecnologías y ventajas del Dynamic Line Rating. Mejora la eficiencia y la fiabilidad con soluciones basadas en datos en tiempo real.

El Dynamic Line Rating (DLR), también conocido como Real-Time Thermal Rating (RTTR), es un método innovador en la transmisión de electricidad que permite optimizar la capacidad de las líneas aéreas en función de las condiciones ambientales en tiempo real. A diferencia del static rating tradicional, que se basa hipótesis conservadoras de los peores escenarios, el Dynamic Line Rating permite ajustar la capacidad térmica de las líneas de transmisión de forma dinámica, mejorando la eficiencia y la fiabilidad. El Dynamic Line Rating representa un avance significativo en la tecnología de transmisión de electricidad. Permite superar las limitaciones de los valores estáticos utilizando datos en tiempo real para proporcionar una evaluación precisa de la capacidad de una línea de transmisión. Este método no sólo mejora la eficiencia de la transmisión de energía, sino que también contribuye a la estabilidad y fiabilidad generales de la red eléctrica. Al supervisar continuamente las condiciones climáticas como la temperatura, la velocidad del viento y la radiación solar, las soluciones de Dynamic Line Rating pueden ajustar la capacidad de la línea en tiempo real, garantizando un rendimiento óptimo en condiciones variables.

El Dynamic Line Rating funciona controlando continuamente diversos parámetros climáticos, como la temperatura ambiente, la velocidad y dirección del viento y la radiación solar. Estos factores afectan a la capacidad térmica de las líneas eléctricas. Utilizando datos en tiempo real, los sistemas de Dynamic Line Rating pueden capacidad máxima segura de transporte de corriente de una línea en un momento dado.Este proceso implica:

Los sensores instalados en las líneas de transmisión o las estaciones meteorológicas cercanas recogen datos en tiempo real sobre las condiciones ambientales. Estos sensores miden parámetros críticos que afectan a la capacidad térmica de las líneas, como la temperatura del conductor, la flecha de la línea y la tensión. Las estaciones meteorológicas proporcionan datos adicionales sobre la temperatura ambiente, la velocidad y dirección del viento y la radiación solar.

Los datos recogidos se transmiten a un sistema centralizado donde se analizan para determinar la capacidad térmica actual de la línea. Algoritmos avanzados y modelos computacionales procesan los datos para calcular la capacidad dinámica de la línea. Estos modelos tienen en cuenta las condiciones ambientales en tiempo real y las propiedades físicas de las líneas de transmisión para proporcionar una evaluación precisa de la capacidad de la línea.

El Static Rating es el método utilizado tradicionalmente para determinar la capacidad de las líneas de la red de transporte. Se basa en hipótesis fijas de las peores condiciones ambientales, como temperaturas ambiente elevadas y vientos de baja velocidad. Este enfoque conservador garantiza la seguridad, pero a menudo da lugar a una infrautilización de la capacidad real de la línea de transmisión. El cálculo estático es un método ampliamente utilizado en el sector de la transmisión desde hace muchos años. Proporciona una forma segura y fiable de determinar la capacidad de las líneas de transmisión en los peores escenarios.  Sin embargo, este método es inherentemente conservador y no tiene en cuenta las variaciones de las condiciones climáticas que pueden afectar a la capacidad térmica de las líneas. Como resultado, las líneas de transmisión suelen estar infrautilizadas, lo que reduce su eficiencia.

El Seasonally Adjusted Rating (SAR) tiene en cuenta las variaciones estacionales de las condiciones meteorológicas. Permite ajustar la capacidad de la línea en función de las temperaturas estacionales típicasy las tendencias del viento. Aunque este método es más flexible que el Static Rating, no ofrece la capacidad de adaptación en tiempo real del Dynamic Line Rating. El Seasonally Adjusted Rating proporciona una evaluación más precisa de la capacidad de la línea que el método estático. Al tener en cuenta las variaciones estacionales de las condiciones meteorológicas, este enfoque permite optimizar la capacidad de las líneas de transporte en distintas épocas del año. Sin embargo, sigue basándose en hipótesis preestablecidas y no permite realizar ajustes en tiempo real en función de las condiciones meteorológicas actuales. En consecuencia, no siempre permite una utilización óptima de la capacidad potencial de las líneas de transporte.

El Ambient Adjusted Rating (AAR) ajusta la capacidad de la línea en función de la temperatura ambiente actual. Proporciona una estimación más precisa de la capacidad que los modelos estáticos o estacionales, pero no tiene en cuenta otros factores ambientales como la velocidad del viento y la radiación solar. El Ambient Adjusted Rating ofrece un enfoque más dinámico que las evaluaciones estáticas y estacionales. Al ajustar la capacidad de la línea en función de la temperatura ambiente, este método permite optimizar el uso de las líneas de transmisión en condiciones de temperatura variable. Sin embargo, no tiene en cuenta otros factores ambientales importantes, como la velocidad del viento y la radiación solar, que pueden tener un efecto significativo en la capacidad térmica de las líneas. En consecuencia, no proporciona la medida más precisa de la capacidad de las líneas.

El Dynamic Line Rating (DLR) es el método más avanzado. Este sistema utiliza datos en tiempo real de varios parámetros ambientales para ajustar continuamente la capacidad de las líneas. Este método maximiza la utilización de las líneas de transmisión al tiempo que garantiza la seguridad y la fiabilidad. El Dynamic Line Rating representa un avance significativo en el sector del transporte de electricidad. Al explotar los datos en tiempo real de una serie de factores ambientales, los sistemas DLR pueden proporcionar la evaluación más precisa de la capacidad de las líneas. Este enfoque dinámico garantiza que las líneas de transmisión funcionen dentro de los límites de seguridad, maximizando al mismo tiempo su utilización. De este modo, el DLR mejora la eficiencia y fiabilidad del transporte de electricidad, reduce la congestión de la red y facilita la integración de fuentes de energía renovable.

El Dynamic Line Rating puede desplegarse a varias escalas en función de la estrategia empresarial y de la ganancia de capacidad deseada. Ampacimon ofrece una amplia gama de soluciones, tanto sin sensores como con sensores.

Las soluciones sin sensores utilizan datos meteorológicos externos y algoritmos avanzados para estimar la capacidad de las líneas. Estos sistemas no requieren mediciones directas en las líneas de transmisión, sino que utilizan estaciones meteorológicas y modelos computacionales para ajustar la capacidad de las líneas. Las tecnologías utilizadas son las siguientes:

Las estaciones meteorológicas proporcionan datos sobre la temperatura ambiente, la velocidad del viento y la radiación solar. Están equipadas con sensores que miden parámetros ambientales esenciales, que se utilizan para estimar la capacidad térmica de las líneas de transmisión.

Los modelos computacionales utilizan datos meteorológicos para estimar la capacidad térmica de las líneas. Algoritmos avanzados y modelos computacionales procesan los datos meteorológicos para proporcionar estimaciones precisas de la capacidad de las líneas en función de las condiciones meteorológicas actuales.

Las soluciones con sensores consisten en instalar sensores directamente en las líneas de transmisión para medir parámetros como la temperatura, la flecha y la tensión de línea. Estos sensores proporcionan datos precisos en tiempo real que son cruciales para calcular el Dynamic Line Rating. Las tecnologías incluyen lo siguiente:

Medición de la temperatura del conductor. Estos sensores están diseñados para proporcionar mediciones precisas de la temperatura del conductor, que es un factor clave para determinar la capacidad térmica de las líneas de transmisión.

Supervisión de la flecha de las líneas, que aumenta con la temperatura. Los sensores de flecha proporcionan datos en tiempo real sobre la flecha de las líneas de transmisión, que puede afectar a la capacidad y la seguridad de las líneas.

Medición de la tensión de línea, que disminuye a medida que la línea se hunde. Los sensores de tensión proporcionan mediciones en tiempo real de la tensión en las líneas de transmisión, lo que puede afectar a la capacidad y fiabilidad de la línea.

El Dynamic Line Rating ofrece varias ventajas importantes:

Al ajustar dinámicamente la capacidad de las líneas en función de las condiciones en tiempo real, el Dynamic Line Rating puede aumentar la capacidad de las líneas de transmisión existentes, reduciendo la necesidad de costosas mejoras de la infraestructura. Esta capacidad ampliada permite una transmisión de energía más eficiente y puede ayudar a satisfacer la creciente demanda de electricidad.

El Dynamic Line Rating ayuda a aliviar la congestión de la red eléctrica optimizando el uso de las líneas de transmisión, lo que resulta en una distribución más eficiente de la electricidad. Al maximizar la utilización de las líneas de transmisión, el DLR reduce los cuellos de botella y mejora el rendimiento general de la red eléctrica.

La supervisión y el ajuste en tiempo real garantizan que las líneas de transmisión funcionen dentro de los límites de seguridad, mejorando la fiabilidad del suministro eléctrico. Al supervisar continuamente las condiciones ambientales y ajustar la capacidad de las líneas, los sistemas DLR evitan el sobrecalentamiento y posibles daños en las líneas de transmisión, garantizando un suministro de electricidad estable y fiable.

Dynamic Line Rating facilita la integración de fuentes de energía renovable variables, como la eólica y la solar, maximizando el uso de las líneas de transmisión cuando las condiciones meteorológicas son favorables. Esta mayor integración permite aumentar la cuota de energías renovables en la red eléctrica, contribuyendo a un sistema energético más sostenible y respetuoso con el medio ambiente.

Al optimizar la infraestructura existente, el Dynamic Line Rating reduce la necesidad de nuevas líneas de transmisión así como los costes asociados, lo que conlleva beneficios económicos tanto para los operadores de la red como para los consumidores. Los ahorros conseguidos con el DLR pueden ser considerables, ya que permite un uso más eficiente de las líneas de transmisión existentes y reduce la necesidad de costosas actualizaciones de la infraestructura.

La implantación del Dynamic Line Rating (DLR) tiene una serie de ventajas económicas para los operadores de redes.

Una de las principales ventajas es el aumento de la capacidad de transmisión. El DLR permite a los operadores de redes maximizar el uso de las líneas de transmisión existentes ajustando dinámicamente su capacidad en función de las condiciones meteorológicas en tiempo real. Este aumento de la capacidad puede posponer la necesidad de costosas mejoras de la infraestructura, como la construcción de nuevas líneas de transmisión o  la reconducción de las existentes. Desplegar la tecnología DLR cuesta unos 50.000 dólares por milla (unos 1,6 km) para líneas cortas, lo que resulta mucho más rentable que los entre 1,5 y 5 millones de dólares por milla que requieren las nuevas líneas de alta tensión.

Otro beneficio económico importante es la reducción de los costes de congestión. La congestión de la transmisión se produce cuando la demanda de electricidad supera la capacidad de la red de transmisión, lo que se traduce en mayores costes de explotación y posibles interrupciones del servicio. El DLR ayuda a aliviar la congestión optimizando el uso de las líneas de transmisión, lo que permite una distribución más eficiente de la energía y reduce los costes relacionados con la congestión. En Estados Unidos, los costes de congestión entre los principales operadores del sistema ascendieron a 4.800 millones de dólares en 2016.

El DLR también permite a los operadores de redes aplazar los gastos de capital. Al optimizar la infraestructura existente, el DLR permite a los operadores de redes aplazar las inversiones en nuevas líneas de transmisión o proyectos de reconducción. Este aplazamiento ofrece flexibilidad financiera y permite a las empresas dar prioridad a otras inversiones críticas. Por ejemplo, el coste de reconducción utilizando conductores avanzados puede oscilar entre 300.000 y 1 millón de dólares por milla, mientras que la implantación del DLR es mucho más asequible.

La mejora de la fiabilidad y la eficiencia de la red son beneficios económicos adicionales del DLR. Al proporcionar datos en tiempo real sobre la capacidad de las líneas de transmisión, el DLR mejora la fiabilidad y la eficiencia de la red eléctrica. Esta supervisión en tiempo real permite a los operadores tomar decisiones informadas, evitando el sobrecalentamientos y posibles fallos. La mejora de la fiabilidad reduce el riesgo de interrupciones y los costes asociados, mientras que la mejora de la eficiencia  disminuye los gastos operativos.

El DLR también facilita la integración de fuentes de energía renovables, como la eólica y la solar, al maximizar el uso de las líneas de en condiciones meteorológicas favorables. Esta mayor integración puede reducir la necesidad de restringir la generación de energía renovable, lo que supone un ahorro de costes y un aumento de los ingresos para los operadores de red.

Más información sobre los beneficios económicos de la DLR en nuestro artículo Business case.

El Facility Rating hace referencia a los flujos máximos y mínimos de tensión, corriente, frecuencia, potencia real y reactiva que un equipo eléctrico o un conjunto de equipos puede manejar en condiciones específicas. Estos valores son cruciales para garantizar la planificación y el funcionamiento fiables del sistema eléctrico a granel (BES). El Facility Rating se determina en función de las especificaciones de diseño y los límites operativos del equipo, y ayuda a identificar los límites operativos seguros de instalaciones eléctricas como líneas de transmisión, transformadores y generadores.

Aunque la supervisión del conductor desempeña un papel clave en la mejora de la eficiencia de la red, tener en cuenta toda la instalación eléctrica proporciona una comprensión completa de la capacidad real de la red.

Trabajar tanto con Facility Rating como con Line Rating proporciona a las compañías eléctricas una visión completa de la monitorización de su red.