Simulador de entrenamiento de despachadores

Un simulador de entrenamiento de despachadores (DTS), también conocido como simulador de entrenamiento de operadores (OTS), es un sistema de entrenamiento basado en computadora para operadores (conocidos como despachadores) de redes eléctricas . ^{[1] [2]} Realiza esta función simulando el comportamiento de la red eléctrica que forma el sistema de energía en diversas condiciones de operación y su respuesta a las acciones de los despachadores. ^[3] Por lo tanto, los estudiantes despachadores pueden desarrollar sus habilidades a partir de la exposición no solo a operaciones de rutina sino también a situaciones operativas adversas sin comprometer la seguridad del suministro en un sistema de transmisión real. ^[2]

Las primeras simulaciones modelaban el sistema de transmisión con bancos de computadoras analógicas conectadas entre sí mediante representaciones a escala reducida de las líneas de interconexión. El operador simulaba el funcionamiento de los disyuntores accionando físicamente sus réplicas en miniatura. A medida que los sistemas de transmisión crecían en tamaño y complejidad, ya no se podían representar adecuadamente de esta manera, y las simulaciones computarizadas cobraron protagonismo.

Un DTS moderno combina o simula los siguientes elementos: ^{[2] [4]}

• Un sistema de gestión de energía (EMS): un sistema informático para controlar una red eléctrica . El EMS permite la operación remota de equipos eléctricos, como disyuntores o transformadores . También recibe información transmitida a un centro de control eléctrico, como el estado del equipo o la notificación de alarmas. La interfaz de usuario generalmente muestra el estado del sistema de transmisión en diagramas unifilares computarizados con puntos controlables para el funcionamiento simulado de la planta, como disyuntores o cambiadores de tomas de transformadores .
• Un sistema SCADA (control de supervisión y adquisición de datos), que proporciona recopilación y asimilación de datos de las subestaciones y transmite instrucciones del operador a la misma planta.
• Estudio de flujo de carga para calcular los flujos de potencia y voltajes en el sistema de transmisión y para modelar sus respuestas a perturbaciones como disparos de línea, acción de relés y desajuste entre generador y demanda . El modelo normalmente se extenderá hasta los límites de la región de interés del operador del sistema e incluirá representaciones de la planta como líneas , generadores , transformadores , disyuntores y capacitores . Opcionalmente, también se puede modelar el comportamiento subtransitorio del sistema. ^[5]
• El sistema puede proporcionar además facilidades para modelar y optimizar el despacho económico de las unidades generadoras. Se suelen incorporar las características y límites dinámicos de cualquier generación, en particular su regulación de tensión , generación máxima y tasa de cambio de la salida .

Un cliente (por ejemplo, un operador de sistema de transmisión ) suele adquirir un DTS al mismo tiempo y del mismo fabricante que un sistema de gestión de energía , y suele estar diseñado para imitarlo lo más fielmente posible. En el DTS se crean escenarios operativos para representar el sistema de transmisión del operador en una variedad de condiciones. ^[2] Estos pueden representar condiciones operativas normales o estar especialmente diseñados para probar las respuestas del estudiante a circunstancias adversas, como viajes frecuentes de línea durante condiciones climáticas severas. El DTS es administrado por un equipo de instructores, que seleccionan escenarios y simulan eventos operativos, monitoreando las acciones del alumno en respuesta. ^[6]

Los escenarios también pueden representar circunstancias que el operador del sistema espera que nunca ocurran, como el apagado completo del sistema , y ​​permitirle desarrollar estrategias para restablecer el servicio (conocido como arranque en negro ). ^[6]

Las deficiencias en la capacitación de los operadores se identificaron como una causa que contribuyó al apagón de América del Norte de 2003 , un factor relacionado de manera similar con fallas eléctricas anteriores. El grupo de trabajo conjunto de Estados Unidos y Canadá que investigó el incidente recomendó períodos obligatorios de tiempo de simulación para los operadores y la validación de los modelos frente a las características reales del sistema. ^[7]

Para que el simulador de entrenamiento responda de la forma más realista posible a las acciones del estudiante, el estudio del flujo de potencia que lo constituye debe ejecutarse con cierta frecuencia, por ejemplo, cada pocos segundos. La simulación puede modelar redes eléctricas que consten de muchos miles de nodos y que contengan varios cientos de unidades generadoras.