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Roy Billinton

Roy Billinton (nacido el 14 de septiembre de 1935) es un académico canadiense y profesor emérito distinguido de la Universidad de Saskatchewan , Saskatoon , Saskatchewan , Canadá. En 2008, Billinton ganó la Medalla de Energía Eléctrica de Canadá del IEEE por su investigación y aplicación de conceptos de confiabilidad en sistemas de energía eléctrica . [1] [2] [3] [4] [6] [5] En 2007, Billinton fue elegido Asociado Extranjero de la Academia Nacional de Ingeniería de los Estados Unidos por "contribuciones a la enseñanza, investigación y aplicación de la ingeniería de confiabilidad en sistemas de generación, transmisión y distribución de energía eléctrica". [7]

Billinton es conocido en el mundo académico y en la industria energética por su trabajo en la evaluación de la confiabilidad de los sistemas eléctricos. Es autor o coautor de ocho libros que tratan sobre la confiabilidad de los sistemas eléctricos. Dos de estos libros, ahora en sus segundas ediciones, han sido republicados en chino y uno en ruso. Su primer libro, publicado en 1970, se considera el primer libro en inglés sobre el tema de la confiabilidad de los sistemas eléctricos. [8] Estos libros se han utilizado en todo el mundo como libros de texto de investigación y estudio. Es autor o coautor de más de 950 artículos técnicos relacionados con su investigación con más de 525 publicaciones en revistas arbitradas internacionales. Más de 400 artículos se publicaron en actas de conferencias en Canadá, Estados Unidos, Reino Unido, Francia y otros países.

Otras áreas de contribución significativa de Billinton incluyen la evaluación probabilística de la estabilidad transitoria, la confiabilidad general del sistema que incorpora un marco de sistema jerárquico, interrupciones de componentes dependientes y de causa común, [9] [10] modelos de interrupciones por condiciones climáticas adversas y el desarrollo del Sistema de Prueba Roy Billinton (RBTS). [11] [12] [13] [14]

Billinton fue cofundador de la Sociedad Internacional de Métodos Probabilísticos Aplicados a Sistemas de Potencia [15] en 1997 y ha estado en la junta directiva de la sociedad como director y presidente desde su inicio.

Carrera académica

Billinton obtuvo los títulos de B.Sc. y M.Sc. de la Universidad de Manitoba , Ph.D. y D.Sc. de la Universidad de Saskatchewan, y recibió el Premio de Investigador Distinguido de la Universidad de Saskatchewan en octubre de 1993. Se unió a la Universidad de Saskatchewan como profesor asistente en 1964, después de trabajar en las Divisiones de Planificación y Producción de Sistemas de Manitoba Hydro . Se convirtió en miembro de la Royal Society of Canada en 1980, y fue seleccionado miembro de la Academia Canadiense de Ingeniería en 1999. [16]

Además, Billinton trabajó en la Facultad de Ingeniería como director ejecutivo del proyecto de la Autoridad Canadiense para el Desarrollo Internacional (CIDA) de la Universidad de Saskatchewan/ Facultad de Ingeniería de Mongolia Interior y como miembro de la Universidad de Saskatchewan en el Consorcio de la CIDA/Facultad de Ingeniería de Nepal . [17] Se desempeñó como presidente del Consorcio durante varios años. Sus contribuciones a las actividades internacionales de la Universidad de Saskatchewan fueron reconocidas con la entrega del Premio de Internacionalización JW George Ivany en 2000. [18]

Billinton supervisó a más de ciento treinta estudiantes de posgrado. Más de cuarenta de estos estudiantes obtuvieron títulos de doctorado . Sus habilidades docentes han sido reconocidas al recibir el Premio IEEE Outstanding Power Engineer Educator en 1992 [19] y el Premio IEEE Canada Outstanding Engineer Educator en 2001. [20] Después de ocupar varias responsabilidades académicas en la Universidad de Saskatchewan, incluido el cargo de profesor asistente, profesor asociado, catedrático, director del Departamento de Ingeniería Eléctrica, decano asistente, decano asociado y decano interino, Billinton se jubiló y se convirtió en profesor emérito a partir del 1 de julio de 2003.

Áreas de investigación

El área de investigación de Billinton es la confiabilidad, economía y desempeño de los sistemas de energía eléctrica . [21] [22] Fue cofundador del Grupo de Investigación de Sistemas de Energía de la Universidad de Saskatchewan y desarrolló una amplia gama de técnicas para evaluar la confiabilidad de los sistemas de ingeniería, desde configuraciones simples hasta sistemas complejos como la generación de electricidad a gran escala , [23] [24] transmisión de energía eléctrica [25] [26] [27] [28] y sistemas de distribución de energía eléctrica . [29] [30] [31] Su investigación ha aplicado y estudiado el enfoque de bienestar en el dominio operativo del sistema, [32] [33] en la planificación de la capacidad de generación y en la evaluación de la confiabilidad del sistema compuesto. Estos estudios incluyen los efectos de la energía eólica variable y se consideran contribuciones significativas a la investigación de la confiabilidad del sistema eléctrico. [34] [35] [36] [37] Billinton ha hecho una contribución significativa al desarrollo y aplicación de técnicas cuantitativas para el desempeño pasado y la evaluación predictiva de la confiabilidad del sistema eléctrico. [38] [39] [40] [41]

Utilización de modelos de Markov

El trabajo de Billinton incluye tanto actividades de reparación como de reemplazo. Una importante contribución inicial de Billinton a la literatura de ingeniería energética fue la utilización de modelos de Markov para incorporar la reparación de componentes y la provisión de componentes de repuesto. [42] Estos modelos se aplicaron para evaluar los beneficios de los transformadores de repuesto y las válvulas de arco de mercurio en las estaciones convertidoras de transmisión de corriente continua de alto voltaje , como las que está considerando Manitoba Hydro para su desarrollo en el río Nelson . [43] Esta fue una importante aplicación práctica del modelado de Markov. Los modelos de Markov ahora se utilizan rutinariamente en muchas aplicaciones de confiabilidad de sistemas de energía.

Incorporación de recursos variables

Un área importante de investigación que surgió de estudios anteriores en Manitoba Hydro fue el reconocimiento y la necesidad de evaluar cuantitativamente el riesgo operativo asociado con la adición de grandes unidades generadoras a una empresa de energía eléctrica relativamente pequeña. [44] [45] Esta preocupación dio lugar a un área importante de estudio sobre la evaluación de la fiabilidad de la capacidad operativa o de rotación que incorporaba la incertidumbre de la previsión de carga, consideraciones de arranque rápido y de reserva en caliente, y la incorporación de cargas interrumpibles. Estos estudios se completaron hace muchos años, pero ahora se están reconsiderando y ampliando para incorporar fuentes de energía renovables. La creciente penetración de la energía eólica en los sistemas de energía eléctrica modernos introduce nuevas dimensiones en la evaluación de riesgos tanto en el ámbito de la planificación como en el de la operación. Se han logrado avances considerables en la incorporación de la variabilidad inherente asociada con la energía eólica tanto en la adecuación de la capacidad de generación como en la evaluación de la seguridad. [46] [47]

Costo de las interrupciones del servicio al cliente

Una de las áreas más visibles de la investigación de Billinton es la evaluación de costo/valor de la confiabilidad que involucra los costos de interrupción de energía del cliente. [48] [49] [50] Esta investigación extiende el cálculo de los índices de confiabilidad convencionales para incluir el daño al cliente en forma de mayores costos monetarios debido a fallas en el suministro de energía. [51] Esto ahora se conoce como evaluación de confiabilidad basada en valor (VBRA), en la que los costos de falta de confiabilidad se suman a los costos de capital y operativos para producir el valor de costo total utilizado en la toma de decisiones del proyecto. [52] El proceso VBRA implica tener datos de confiabilidad de componentes, la capacidad de calcular índices de confiabilidad de puntos de carga adecuados y costos de daño al cliente aplicables. [53] [54] [55] [56] Estos tres requisitos son contribuciones altamente visibles en la lista de publicaciones en revistas y conferencias de Billinton. [57]

Impacto en la industria

El trabajo de investigación de Billinton y las actividades industriales relacionadas han proporcionado una asistencia considerable en el desarrollo de modelos, métodos y estándares para la evaluación de la confiabilidad de componentes y sistemas. [58] Sus contribuciones a los desarrollos de estándares IEEE, el Sistema de Información de Confiabilidad de Equipos (ERIS) de la CEA y los sistemas de Evaluación del Desempeño del Sistema de Energía Eléctrica (EPSRA) y la investigación y desarrollo de modelos de confiabilidad fueron reconocidos por el IEEE al presentar a Billinton el Premio Charles Proteus Steinmetz en 2008. [59] Billinton ha brindado servicios de consultoría a todas las principales empresas de energía eléctrica canadienses y a muchas otras organizaciones en todo el mundo. Ha presentado más de 100 cursos individuales para empresas de servicios públicos que tratan sobre la evaluación de la confiabilidad del sistema de energía.

Participación del IEEE

Billinton ha sido muy activo en el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE). Se unió al Subcomité de Aplicación de Métodos de Probabilidad (APM) del IEEE en 1964 y posteriormente cumplió un mandato de tres años como su presidente. Ha trabajado en muchos Grupos de Trabajo (GT) y Grupos de Trabajo (GT) durante los últimos cincuenta años. Estos incluyen el GT de Registros de Rendimiento para Optimizar el Diseño de Sistemas (PROSD), el GT de Datos de Interrupciones de Componentes de Transmisión y Distribución, el GT de Criterios de Transmisión Deterministas, el GT de Índices de Potencia a Granel (presidente) y muchos otros. Ha participado en el desarrollo y posterior creación de tres importantes estándares en el área de evaluación de la confiabilidad del sistema eléctrico. [60] [61] [62] Se convirtió en miembro del IEEE en 1978.

El premio Roy Billinton Power System Reliability Award fue iniciado en 2010 por la IEEE Power & Energy Society para honrar a Billinton y "reconocer a individuos destacados por sus contribuciones a la confiabilidad de los sistemas de energía eléctrica ". [63]

Asociación Canadiense de Electricidad

Billinton mantuvo una relación considerable durante un largo período de tiempo con la Asociación Canadiense de Electricidad (CEA). [64] [65] [66] [67] Se unió a la CEA en 1962 mientras trabajaba para Manitoba Hydro . Se desempeñó como Presidente de la Subsección de Confiabilidad del Sistema Eléctrico, la Sección de Planificación y Operación del Sistema y la División de Ingeniería y Operación de la CEA. Es miembro fundador del Comité Consultivo de Estadísticas de Interrupciones de la CEA y se desempeñó como su presidente durante más de veinticinco años. Bajo su dirección, la CEA ha desarrollado y opera lo que se considera el sistema de recopilación de datos de interrupciones del sistema eléctrico más completo del mundo. [68]

El Sistema de Información de Confiabilidad de Equipos (ERIS) recopila y produce datos sobre interrupciones de componentes para sistemas de generación y transmisión. [69] [70] Los protocolos de Evaluación del Desempeño del Sistema de Energía Eléctrica (EPSRA) cubren la evaluación del desempeño del sistema en masa, interrupciones significativas de energía y datos de continuidad del servicio. [71] [72] Las metodologías ERIS y EPSRA desarrolladas para recopilar datos utilizando un conjunto común de definiciones ahora se aceptan como estándares de la industria eléctrica canadiense. Tanto ERIS como EPSRA son sistemas nacionales que cuentan con el fuerte apoyo de las empresas eléctricas de Canadá. Los modelos y técnicas desarrollados en el programa de investigación de Billinton [73] [74] [75] [76] han proporcionado un impulso considerable al desarrollo de protocolos adecuados para la recopilación de datos de interrupciones de componentes y sistemas. [77]

Sus contribuciones a la CEA y a Canadá fueron reconocidas al recibir el Premio Centenario de la CEA por su distinguido servicio a la industria eléctrica canadiense en 1991.

Honores

Premios

Obras publicadas

Libros académicos (de autoría propia o en coautoría)

Artículos académicos seleccionados

Referencias

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