Para hacer frente a los cambios que está experimentando la demanda de la red eléctrica en Europa y ayudar a los operadores de la red a evaluar las grandes redes eléctricas alimentadas principalmente por energía renovable, el proyecto Tensors for System Analysis of Converter-dominated Power Grids (TenSyGrid), que acaba de comenzar en diciembre, desarrollará una caja de herramientas para la evaluación directa de la estabilidad utilizando modelos multilineales para capturar la dinámica compleja de los componentes de la red eléctrica.
La mayor proporción de energías renovables en las estructuras de la red de distribución y transporte aumenta los requisitos de integración en la red eléctrica. Los enfoques tradicionales que utilizan simulaciones simplificadas de la red eléctrica no pueden representar el comportamiento transitorio rápido de la electrónica de potencia utilizada en fuentes renovables a gran escala.
Actualmente, solo las simulaciones pueden tener en cuenta todos los escenarios. Sin embargo, las simulaciones del modelo transitorio electromagnético (EMT) que se utilizan para este fin requieren un gran esfuerzo computacional, ya que deben considerarse varios cientos de escenarios en cada caso. Por lo tanto, las simulaciones EMT de redes a gran escala actualmente no son prácticas.
El proyecto TenSyGrid adopta un enfoque completamente nuevo: la red eléctrica se representa como un modelo multilineal mediante tensores. Estos modelos pueden representar los fenómenos relevantes de las redes eléctricas dominadas por convertidores, pero requieren un uso computacional significativamente menor que los modelos clásicos. Al mismo tiempo, son altamente interpretables. Con este innovador marco multilineal, TenSyGrid pretende permitir la evaluación de la estabilidad de las redes eléctricas en tiempo real en una medida que no ha sido posible hasta ahora.
Caja de herramientas compatible con los software existentes
Para ello, el proyecto TenSyGrid está trabajando para desarrollar una caja de herramientas que debe ser compatible con los paquetes de software comerciales existentes para facilitar la integración en los flujos de trabajo existentes. Al mismo tiempo, consigue que los nuevos métodos sean accesibles para los operadores sin necesidad de realizar cambios significativos en los sistemas actuales.
Según los investigadores, la integración masiva de la generación, el almacenamiento y las cargas renovables basadas en la electrónica de potencia está transformando profundamente los sistemas eléctricos modernos. Para abordar esta evolución, se necesitan herramientas avanzadas capaces de modelar y analizar estas redes de forma fiable y eficiente.
Una solución son los sistemas multilineales, que junto con algoritmos analíticos innovadores presentan una alternativa para capturar con precisión las características de los sistemas eléctricos modernos, ofreciendo métodos innovadores para respaldar el funcionamiento en tiempo real de las redes eléctricas.
En este proyecto participan el Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Eólica (IWES), la Universitat Politècnica de Catalunya – BarcelonaTech (UPC), eRoots Analytics, la Universidad de Ciencias Aplicadas de Hamburgo (HAW) y la Universidad de Malta (UM). El proyecto comenzó en diciembre de 2024 y está financiado por BMWK Alemania, MICIU, AEI, CDTI España y XJENZA Malta como parte de la iniciativa de la UE Clean Energy Transition Partnership (CETP).