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Monitoreo de tormentas eléctricas en tiempo real permite prevenir o minimizar efectos de rayos en sistemas eléctricos. Fotos: Jesús Alberto López.

Con información de rayos en tiempo real se desarrollan modelos matemáticos para predecir afectaciones.

Con datos de rayos se podrían prevenir fallas, desconexiones o apagones.

Mapa de densidad de descargas a Tierra medido en Colombia entre 2012-2013.

El sistema de minimización de riesgo por rayos permite tener sistemas más resilientes y fuertes.

Si la información advierte de una tormenta eléctrica, se pueden tomar acciones remediales a tiempo.

Dado que las fallas en las líneas de transmisión de Colombia son causadas por rayos hasta en un 80 % de los casos, el monitoreo en tiempo real de las tormentas eléctricas permitiría tomar decisiones más acertadas y a tiempo, para prevenir o minimizar los efectos de los rayos en los sistemas eléctricos o en los seres vivos.

“Hace casi 30 años que el grupo de investigación Programa de Adquisición y Análisis de Señales (PAAS) trabaja en temas asociados con los rayos”, recuerda su director, Ernesto Pérez, ingeniero electricista y profesor de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín, quien señala que se han desarrollado estrategias basadas en análisis de riesgo para tomar decisiones que permitan minimizar los efectos de las posibles salidas de líneas en sistemas eléctricos.

En el proyecto de investigación “Minimización de riesgo en la operación basada en la información de rayos en tiempo real” se trabajó en la caracterización y los métodos para el seguimiento de tormentas eléctricas con estrategias para seguir su trayectoria y predecir sus características por medio de modelos matemáticos.

De esta manera, con la operación del sistema eléctrico basado en información de rayos en tiempo real también se optimiza la utilidad de la información de pronósticos y mediciones: se pueden anticipar condiciones de operación y gestionar estados de incertidumbre en la red, es decir, cuantificar el nivel de riesgo y minimizar, monitorear y controlar la probabilidad o consecuencia de eventos inesperados.

Del diseño a la prevención efectiva

Según el profesor Pérez, “en los sistemas eléctricos de hoy se diseñan estrategias para fortalecer al máximo las líneas de transmisión y enfrentar los efectos de la caída de rayos, pero no se hace nada si viene una tormenta eléctrica, y simplemente se espera a que la línea de transmisión salga de operación”.

En cambio ahora se podrán minimizar los riesgos aprovechando las plataformas que monitorean en tiempo real la localización de los rayos que caen en todo el país, y utilizar esa información para hacer predicciones a muy corto plazo de posibles fallas en las líneas de transmisión.

“Hoy se usa la información de rayos solo para diseño, para entender cómo fallan los sistemas; sin embargo ahora podemos usar la información de tiempo real, para intentar predecir la salida de una línea a muy corto plazo, con media hora de anticipación, por ejemplo. La novedad es usar esa información para hacer más consistentes los sistemas ante situaciones ambientales constantemente cambiantes”, destaca el docente.

Al respecto, explica que “es como si alguien va piloteando un avión y ve una tormenta al frente, entonces no pasa por ella, sino que se desvía. Lo que intentamos hacer ahora, si la información nos dice que tenemos una tormenta eléctrica encima, es procurar identificar si producirá algún daño, o si sabemos que lo hay, tomar acciones remediales que podrían prevenir fallas, desconexiones o apagones”.

Para ilustrar el tema presenta dos ejemplos: “sirve especialmente para la industria que utiliza mucho la energía eléctrica, como por ejemplo la petrolera; si saben previamente que una línea que les suministra energía va a fallar, pueden prender sus plantas eléctricas y en el momento en que la línea falle, mantener la continuidad en el suministro de electricidad”.

El otro ejemplo tiene que ver con las líneas de transmisión de todo el sistema interconectado; un operador hace el despacho de energía por diferentes líneas y si detecta la posibilidad de que fallen, desvía la energía por otra línea para que en el momento en que salga una línea no se presenten apagones.

La expectativa es implementar el sistema de minimización de riesgos por rayos en plataformas comerciales, para ofrecerlo a las empresas.