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Modelos matemáticos controlan colapsos eléctricos

Una serie de algoritmos, o modelos matemáticos, contribuyen a tomar decisiones para mejorar la calidad del servicio de energía eléctrica, minimizar pérdidas, propiciar un consumo más eficiente por parte de los usuarios y garantizar que el voltaje pueda ser regulado.

Bogotá D. C., 07 de noviembre de 2017Agencia de Noticias UN-

Gracias al modelo desarrollado, los componentes del sistema tienen una inteligencia autoorganizada.

Un algoritmo es un conjunto de pasos ordenado, secuencial y cíclico, que cumple con un determinado objetivo.

Los algoritmos creados por la estudiante de doctorado Claudia Caro deben cumplir con condiciones que garanticen su aplicabilidad.

Esta tecnología es una innovación de la que no existen modelos similares.

Aunque los sistemas de controles ya existen, la posibilidad de que sean descentralizados y autoorganizados es novedoso.

El Fraunhofer-Institute für Fabrikbetrieb und Automatisierung de Magdeburgo es reconocido por sus estudios de automatización en líneas convergentes.

Por ejemplo, “si habláramos del tráfico, estos algoritmos estarían encaminados a efectuar una adecuada sincronización de toda la red de semáforos, para evitar que se produzcan trancones”, explica Claudia Caro, estudiante de Doctorado de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.).

Su trabajo también podría incidir en la predicción de eventos sísmicos, gracias a un sistema de alarmas que permitiría activar los protocolos de emergencia antes de que se registre el evento.

Bajo los modelos propuestos por la estudiante, los sistemas eléctricos complejos cuya simulación no resulta fácil de realizar y tienen un comportamiento impredecible – la infraestructura eléctrica de todo un país, redes sismológicas o de meteorología, mercados bursátiles y sistemas de transporte masivo, entre otros – podrán ser controlados para hacerlos más eficientes.

“Cuando se produce un apagón o un terremoto, por citar dos casos, hablamos de eventos de falla que están directamente relacionados con el comportamiento de sistemas complejos, debido a que se trata de un cambio que no es predecible”, explica la estudiante de doctorado.

Producto de su trabajo de investigación en el área de sistemas de control, la estudiante precisa que a partir del diseño matemático de una serie de variables y parámetros se podría corregir el comportamiento de los sistemas, además de hacerlo menos propenso a que se interrumpa o colapse, gracias a la capacidad de autorregularse.

Efecto de la reina roja

Igual que en el relato de Alicia en el país de la maravillas, del escritor británico Lewis Carroll, en el que la reina roja le dice a la protagonista que su permanencia en el lugar depende de seguir corriendo, y correr dos veces más rápido si quiere avanzar, el grupo de investigación trabaja en el diseño de estrategias de control adaptables a sistemas complejos que se autoorganizan y cuyas variables están sujetas a transiciones críticas para responder a estos comportamientos.

Tanto con mecanismos de control como con variables que se puedan registrar en el sistema eléctrico, la investigadora trabaja en el diseño de una arquitectura de control para sistemas dinámicos que puedan estar sujetos a falla. Tales resultados podrán ser comprobados en los próximos meses en el Fraunhofer-Institute für Fabrikbetrieb und Automatisierung de Magdeburgo, como parte del programa de becas para estancias de investigación en Alemania de la Vicerrectoría de Investigación de la U.N. y la Fundación de Ciencia y Tecnología Colombo-Alemana (Funcytca), de la que hacen parte 24 compañías alemanas y una colombiana.

“Aunque usualmente los sistemas de control están diseñados para que la información se centralice en un solo computador, para luego enviarla a los diferentes componentes que lo integran – actuadores –, nuestra idea es que puedan existir varios centros de control que funcionen de manera simultánea, y que sean capaces de comunicarse entre sí y tomar decisiones de forma coordinada”, explica la investigadora.

Puesto que esta situación implica que se presenten restricciones de comunicación, energía y tiempos de respuesta, la propuesta de la investigación es contribuir a que problemas locales puedan ser asumidos de autonomamente, tanto en su conexión como en su interacción automática, cada vez que registre una falla.

“Nuestra intención es alejar la posibilidad de fallas en el tiempo, de modo que a través de los algoritmos podamos tomar acciones de contingencia y minimizar los efectos de una emergencia inminente e inevitable”, afirma la doctoranda, cuya estadía en Alemania le permitirá comprobar su modelo en sistemas integrados que utilicen infraestructuras eléctricas asociados al uso de energías solar y eólica.

(Por: Fin/JCMG/MLA/JGA
)
N.° 749

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