No va más: las máquinas juegan, gana la distribución eléctrica

Pulsar un interruptor y que se haga la luz es un gesto cotidiano que todos tenemos interiorizado y sobre el que no nos hacemos preguntas. Hasta el día en el que, por cualquier causa, sufrimos un corte en el suministro y la bombilla no se enciende. Es entonces cuando, quienes lo sufren, dan valor a la electricidad, un bien indispensable para cualquier ciudadano.

El viaje que la electricidad debe realizar hasta llegar a los hogares es largo y en él intervienen numerosos factores y protagonistas de los que depende que la luz se haga en ellos:

1º.- La energía se produce y almacena en las centrales eléctricas.

2º.- Se transporta a las subestaciones a través de una red de alta tensión.

3º.- Se reduce y se transporta mediante una red de distribución de media y baja tensión hasta las viviendas.

Tras la producción de electricidad en las centrales, la energía se transporta a las subestaciones a través de una red de alta tensión. Una vez allí, se reduce y se transporta mediante una red de distribución de media y baja tensión hasta los hogares.

En las subestaciones pueden darse fallas de muy diverso tipo que provoquen cortes o picos. Las revisiones rutinarias no resuelven los problemas en los tiempos y formas necesarios para una distribución de calidad. Por ello, un equipo de investigación de la Universidad de Sevilla, ubicado en el Parque Científico Tecnológico Cartuja, ha validado en un artículo publicado en la revista Electric Power Systems Research, una nueva metodología que determina los errores que se producen en el suministro eléctrico entre las centrales solares y los hogares y reorienta la configuración de las redes para maximizar su rendimiento.

De los errores se aprende

Los fallos en estas redes suponen un aumento del coste y afecta directamente a su calidad. De ahí que los investigadores propongan alternativas basadas en inteligencia artificial que eviten que el suministro se interrumpa temporalmente por diversos factores, como la sobrecarga en el sistema, las condiciones climáticas externas o los problemas técnicos en la red de transmisión.

Parámetros de tiempo de actuación y reparación involucrados en presencia de un corte de energía.

El método que proponen logra que las líneas que puedan verse afectadas por algún problema se puedan reajustar de una manera más efectiva mediante juegos cooperativos, un modelo matemático que estudia la toma de decisiones estratégicas y los resultados que se obtienen cuando varios agentes interactúan entre sí. “Como si de un juego de naipes se tratara, se analizan situaciones de conflicto en la actualización de las líneas eléctricas para determinar qué cambios en la red originarán mayores incrementos en la calidad de servicio valorando aspectos como la disminución de los tiempos de reparación”, indica a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Sevilla José María Maestre, autor del artículo.

Análisis cualitativo de las redes

El trabajo, incluido en  el proyecto ‘OCONTSOLAR’ del programa H2020 del Consejo Europeo de Investigación, determinó en un primer momento unos índices de desempeño que clasifican las líneas según su confiabilidad, la capacidad de potencia y sus características físicas. El sistema permite abaratar los costes de producción y optimiza la calidad de la electricidad que se suministra a los clientes finales.

Una vez detectadas las líneas dañadas, se propone la corrección adecuada a cada caso o la instalación de dispositivos de control remoto. Aquí es donde introducen el juego cooperativo. Los jugadores son las ubicaciones que se deben corregir. En cada una de ellas se establece la relación que mantiene con el resto, si está perjudicando o beneficiando a las demás. Además, incluyen el valor de Shapley, una fórmula con la que se calculan todas las posibles combinaciones de jugadores y se mide la contribución individual en cada una de esas múltiples conexiones.

El investigador de la Universidad de Sevilla José María Maestre, autor del artículo.

De esta manera, las decisiones estratégicas que se toman son mucho más acertadas, ya que se contemplan todas las posibles soluciones. Así, cada vez que las empresas necesitan actualizar la red o incluir nuevas inversiones, pueden tener en cuenta múltiples opciones que optimizan el conjunto. La consecuencia de la implantación del método supone abaratar los costes de mantenimiento y la ampliación de la calidad de las líneas de una manera directa.

Así, mientras las máquinas juegan entre sí, en cada hogar se encienden miles de dispositivos sin tener en cuenta quién reparte las cartas en las subestaciones. Lo que importa es que la electricidad llegue sin esperas ni pausas y, si puede ser, a un precio justo.

Más información en #CienciaDirecta: Un sistema de inteligencia artificial que mejora la distribución eléctrica