En una red eléctrica , una contingencia es una falla inesperada de un solo componente principal (por ejemplo, un generador eléctrico o una línea de transmisión de energía ) [1] que provoca un cambio en el estado del sistema lo suficientemente grande como para poner en peligro la seguridad de la red . [2] Algunos relés de protección están configurados de manera que varios componentes individuales se desconecten debido a una sola falla; en este caso, la desconexión de todas las unidades de un grupo cuenta como una sola contingencia. [3] Una interrupción programada (como el mantenimiento) no es una contingencia. [4]
La elección del término pone de relieve el hecho de que una única falla puede causar daños graves al sistema tan rápidamente que el operador no tendrá tiempo de intervenir y, por lo tanto, es necesario predefinir una reacción defensiva ante la falla en la configuración del sistema. [5] Algunas fuentes utilizan el término indistintamente con "perturbación" y "falla". [2]
La aplicación de análisis de contingencias se ejecuta periódicamente en las computadoras de los centros de operaciones y ofrece sugerencias a los operadores en función del estado actual de la red y la selección de contingencias . [5] El software proporciona respuestas a los escenarios hipotéticos en forma de "alarmas": "La pérdida del componente X provocará una sobrecarga de Y del Z%". [3] En la década de 1990, el análisis de un gran sistema interconectado implicaba probar miles de eventos de contingencia (millones si se consideraban contingencias dobles). Un efecto de cada contingencia requiere realizar un cálculo del flujo de potencia . Debido al cambio rápido del estado de un sistema de energía, la ejecución de la aplicación debe completarse en minutos (hasta 30 [6] ) para que los resultados sean útiles. [7] Por lo general, solo se consideran contingencias seleccionadas, en su mayoría simples con algunas dobles, para acelerar el proceso. La selección de contingencias utiliza el criterio de ingeniería para elegir las que tienen más probabilidades de causar problemas. [6]
Las contingencias previstas y analizadas se denominan creíbles . Ejemplos de ellas son las fallas de: [4]
En la Europa continental estas contingencias se consideran "normales", siendo contingencias creíbles "excepcionales" las fallas de: [4]
Las contingencias no creíbles (también llamadas "fuera de rango") no se utilizan en la planificación, ya que son raras y sus efectos son difíciles de predecir, por ejemplo, fallas de: [4]
La fiabilidad del suministro de energía suele exigir que cualquier fallo de una unidad importante deje al sistema con recursos suficientes para abastecer la carga actual. El sistema que satisface este requisito se describe como un sistema que cumple el criterio de contingencia N-1 (N designa el número de equipos). La contingencia N-2 y N-3 se refiere a la planificación para una pérdida simultánea de, respectivamente, 2 o 3 unidades importantes; esto a veces se hace para el área crítica (por ejemplo, el centro de la ciudad ). [8]
El requisito N-1 se utiliza en toda la red, desde la generación hasta las subestaciones . Sin embargo, a nivel de distribución , los planificadores con frecuencia permiten una interpretación más relajada: una falla única debería asegurar el suministro ininterrumpido de energía a casi todos los clientes al menos en el "nivel de emergencia" (Rango B de la norma ANSI C84.1 [9] ), pero una pequeña sección de la red que contiene la falla original podría requerir una conmutación manual con una interrupción del servicio durante aproximadamente una hora. [8]
La popularidad de la planificación de contingencias se basa en sus ventajas:
La planificación de contingencias N-1 suele ser suficiente para los sistemas con la relación habitual de carga máxima a capacidad (por debajo del 70%). En el caso de un sistema con una relación sustancialmente mayor, la planificación N-1 no proporcionará una fiabilidad satisfactoria, e incluso los criterios N-2 y N-3 podrían no ser suficientes; por lo tanto, se utiliza la planificación basada en la fiabilidad que considera las probabilidades de las contingencias individuales. [8]
La contingencia N-1-1 se define como una falla única seguida de procedimientos de recuperación manual, con otra falla ocurriendo después de la recuperación exitosa de la primera falla. Las condiciones normales de operación a veces se denominan N-0 . [10]