La tecnología PRIME mejora la robustez de las comunicaciones entre redes inteligentes según el proyecto CELINE en el que participa el ITE

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El avance tecnológico y la interconexión en el mercado eléctrico plantea un futuro inmediato en el que las comunicaciones entre usuarios y la red eléctrica necesiten cada vez mayores requerimientos, debido al aumento del número de datos a transmitir. Por eso es necesario estudiar la robustez de estas redes inteligentes por las que viaja un número creciente de información.

El proyecto CELINE, financiado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE), nació con el objetivo de evaluar la eficiencia y robustez de la nueva versión de la tecnología PRIME (Power Line Intelligent Metering Evolution), así como otras tecnologías de comunicación para media tensión como BPL (Broadband Power Line, banda de MHz). En el proyecto que ya ha llegado a su fase final de investigación han participado, junto el Instituto Tecnológico de la Energía (ITE) las empresas colaboradoras UVAX, Iberapa y Giditek.

El protocolo PRIME es una tecnología Power Line Communication (PLC) que tiene como objetivo proporcionar conectividad física eficiente a los elementos que forman una red inteligente o smart grid sobre redes de distribución eléctrica de media y baja tensión que ya existen.

Debido al aumento de los servicios ofrecidos a los usuarios de red eléctrica se han visto incrementados los requerimientos de las comunicaciones a nivel de mayor cantidad de tráfico de red, aumentando el número de mensajes intercambiados entre los dispositivos de comunicaciones PLC, esto implica que se deben desarrollar nuevas tecnologías que aumenten las velocidades de transmisión, ampliando las frecuencias de comunicación.

Así, mientras que en PRIME 1.3.6 la banda de frecuencias es hasta los 95 kHz, en la nueva versión PRIME 1.4, se aumenta hasta los 500 kHz, siendo dividida la banda en 8 canales. A mayor frecuencia hay mayor velocidad de transmisión y, en consecuencia, los mensajes tardan menos tiempo en llegar a su destino, pero también hay que tener en cuenta que, a mayores frecuencias, la distancia máxima alcanzable sin pérdida de señal es menor. Por eso era necesario estudiar el comportamiento y calidad de las comunicaciones bajo las nuevas características de las tecnologías.

Es el momento de prepararse ante el despliegue de las smart grids

Entre los objetivos de CELINE se encontraba la comprobación de la calidad y estabilidad de las comunicaciones PLC para mejorar las funcionalidades de telegestión de contadores eléctricos, incluso en presencia de diferentes fuentes de ruido (multitud de datos vertidos a la vez) y en coexistencia con tecnologías previas. Además, también se ha analizado la banda de frecuencias de uso de comunicaciones PLC ocasionadas por la electrónica de potencia de dispositivos de energías renovables.

También se ha estudiado el impacto en los parámetros de comunicaciones BPL sobre líneas de MT (media tensión) debido al deterioro de los cables. Este resultado muestra si el envejecimiento de las líneas eléctricas de media tensión puede producir impacto en las comunicaciones BPL, dentro de la banda de comunicaciones de MHz. Así, se estudia si existen desviaciones en las curvas de respuesta en frecuencia del canal CFR (Channel Frequency Response), para, de esta manera, poder utilizar este método para detectar de manera prematura el envejecimiento, pudiendo ser reemplazadas las líneas con antelación a sufrir cortes de suministro.

Entre las mejoras que se pueden implementar a raíz de resultados obtenidos por CELINE se encuentra la detección de problemas en los contadores eléctricos para que puedan ser corregidos previo a su despliegue en campo evitando un mal funcionamiento que afecte a los usuarios finales.

Asimismo, al estudio de las comunicaciones en líneas de MT ha permitido observar el posible impacto producido en las comunicaciones BPL debido al deterioro de los cables, pudiendo reemplazarse con anterioridad a la aparición de averías que conlleven cortes de suministro no planificados, afectando de nuevo a los usuarios finales.

El proyecto CELINE, con expediente IMDEEA/2021/46, ha sido cofinanciado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE) y Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).

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