Los investigadores simularon los daños causados por el viento de tormentas y huracanes para identificar las líneas eléctricas cruciales que protegen toda la red de otras fallas en cascada.

Los investigadores de la Universidad Texas A&M y el Instituto Potsdam para la Investigación del Impacto Climático simularon las consecuencias en la red eléctrica durante siete huracanes históricos. Descubrieron que al proteger y reforzar solo el 1% de las líneas de energía, se podrían evitar la mayoría de los apagones causados por las tormentas.

La demostración, que tuvo lugar en una versión simulada de la red eléctrica de Texas, podría ayudar a aumentar la resiliencia de los sistemas de transmisión de energía en todo el mundo.

Para identificar las líneas críticas que necesitan más protección, Hellmann y sus colegas examinaron cómo responde la red a daños generalizados a lo largo del tiempo. Se centraron en las grandes “fallas en cascada” que ocurren después del daño inicial de la tormenta. Estas situaciones ocurren cuando, luego de un corte en un lugar específico, las plantas de energía y la red deben apagarse para evitar daños adicionales o quedan fuera de servicio, lo que causa cortes secundarios de energía que pueden ampliar el impacto de la tormenta.

Los investigadores también simularon los daños de las tormentas con viento fuerte, que dañan torres o derriban ramas de árboles sobre los cables. Pero en lugar de tratar de predecir fallas individuales que pueden ocurrir debido a un árbol caído o un rayo, los investigadores asignaron a cada línea una probabilidad de falla basada en la velocidad del viento local durante cada tormenta.

Su modelo identificó consistentemente las mismas 20 líneas críticas donde el daño inicial de la tormenta podría desencadenar una serie de fallas en las líneas secundarias, incluso cuando volvieron a ejecutar la simulación con variaciones aleatorias en la probabilidad de falla de cada línea.

La simulación sugiere que proteger de manera estratégica tan solo el 1 % de la red eléctrica podría reducir la posibilidad de apagones entre cinco y veinte veces durante las tormentas.
Las líneas de transmisión de energía críticas son aquellas que conectan diferentes partes de la red. Si estas líneas se dañan, puede provocar un efecto dominó que causa apagones en áreas mucho más grandes. Al proteger estas líneas con medidas como el refuerzo de los postes y el uso de cables más resistentes, se puede evitar que las tormentas generen apagones masivos en situaciones crítica para la población.

Limitaciones de la simulación

El modelo de daños causados por el viento tiene sus límites, reconoce Hellmann. No tiene en cuenta los posibles daños adicionales por inundaciones ni las medidas de precaución adicionales que los operadores de la red eléctrica pueden tomar para evitar cortes de energía.

Además, el estudio utilizó un modelo de red eléctrica de Texas creado por la Universidad Texas A&M. Este modelo no es una copia exacta de la red real, pero sí refleja su comportamiento general.

Los operadores de la red eléctrica pueden usar una variedad de métodos para proteger las líneas de transmisión, como el refuerzo de los postes y el uso de cables más resistentes.
Los investigadores aclaran que se usó una simulación aproximada ya que no tienen acceso a modelos detallados de la red eléctrica real por razones de seguridad. Sin embargo, aseguran que la propuesta utilizada en el estudio es lo suficientemente precisa como para obtener resultados confiables.

De cualquier manera, creen que los operadores de la red eléctrica deberían usar los resultados del estudio para identificar las líneas de transmisión que necesitan más protección. Luego, pueden usar esta información para mejorar la resistencia de la red para futuras tormentas.

Y su propuesta va más allá: están dispuestos a ofrecer los resultados a otros estados y países. “Los mismos métodos podrían utilizarse para estudiar las redes eléctricas de otras regiones del mundo que experimentan tormentas similares. Esto ayudará a mejorar la confiabilidad de las redes eléctricas en todos los continentes”, aseguran.

Fuente: Meteored