Un compromiso completo desafía el status quo de la confiabilidad de la energía

Desafío del cliente

El territorio de servicio exclusivo de Florida Power & Light Company (FPL) abarca la península del estado, delimitada por 850 kilómetros de costa. Esta zona geográfica presenta desafíos operativos constantes para las empresas de suministro eléctrico privadas: la bruma del mar produce un entorno corrosivo; el clima de la región potencia el crecimiento de la vegetación durante todo el año, lo que contribuye a una de las tasas de crecimiento más rápidas en EE. UU.; y los rayos alcanzan la tasa más alta de Norteamérica, la segunda del mundo después de la República Democrática del Congo. Además, las tormentas tropicales torrenciales y los huracanes pueden causar destrucciones e interrupciones del servicio generalizadas.

Soluciones integradas

El primer paso de FPL fue apostar por una confiabilidad líder en el sector y adoptar soluciones más sencillas para reforzar la red. El Programa de seguridad contra tormentas (Storm Secure Program) de la empresa redefinió el rendimiento del sistema en días de eventos graves, como tormentas intensas. La empresa adoptó estándares de cargas de viento extremas, de modo que el sistema pudiera soportar vientos huracanados de 145 millas por hora, lo que permitió mitigar los daños de las grandes tormentas y agilizar las reparaciones.

El segundo paso estratégico consistió en dotar de inteligencia a la red, para lo que invirtió en tecnologías de automatización de la distribución líderes en el sector. Como trabajó con S&C Electric Company durante años, FPL conocía las últimas innovaciones de S&C en materia de redes inteligentes. Para mejorar sus alimentadores, FPL decidió instalar más de 4000 Interruptores de Fallas IntelliRupter PulseCloser, con la idea de llegar a un total de 6000. Estos interruptores automáticos de alimentador usan PulseClosing^® Technology, que utiliza un 95 % menos de energía para comprobar fallas que los reconectadores convencionales. Si una falla es temporal, como suele ocurrir con los vientos fuertes y las palmeras que tocan las líneas, los dispositivos comprueban ligeramente la línea con un pulso de corriente y restablecen la energía, lo que evita cargas innecesarias en el sistema y elimina los huecos de tensión en los alimentadores adyacentes, característicos de la reconexión convencional.

La precisión de sensado de los interruptores de fallas IntelliRupter^® también implica una mejor coordinación, por lo que se pueden colocar más dispositivos en serie en los alimentadores. Esto permite a FPL segmentar aún más las líneas y reducir el número de clientes afectados. Si una falla es permanente, los dispositivos la aíslan en una pequeña sección y mantienen encendidas las luces a su alrededor. Para FPL, es prioritario solucionar incluso las interrupciones de pocos segundos. Por eso, ha configurado los interruptores de fallas IntelliRupter para que se activen por fase si la falla es temporal y para que bloqueen las tres fases solo si la falla es permanente. Esto supone un cambio con respecto a los interruptores automáticos de las subestaciones, que provocaban una interrupción momentánea en el suministro eléctrico para todos los clientes conectados al alimentador en las tres fases. Al instalar interruptores de fallas IntelliRupter aguas abajo en un alimentador y al centrarse en la fase afectada, se localiza y aísla la falla, de modo que solo los clientes cercanos a la falla y que reciben energía de la fase afectada experimenten una interrupción breve, y se evita que otros clientes sufran estas interrupciones del servicio.

FPL también aplicó tecnología avanzada a sus ramales. La empresa optó por instalar 80 000 Reconectadores Montados en Cortacircuito TripSaver II, un cambio fundamental con respecto a su estrategia de protección para salvaguardar fusibles. Estos interruptores laterales automáticos sustituyen a los fusibles y comprueban si las fallas son temporales o permanentes aguas abajo. Dado que el 46 % de las interrupciones del servicio en los ramales requieren la sustitución del fusible, los reconectadores TripSaver II evitan que los clientes sufran interrupciones innecesarias o prolongadas por fallas temporales y reducen los costos operativos de FPL para sustituirlos. Gracias a la colaboración con los equipos de ingeniería de S&C, FPL determinó que solo necesitaba dos configuraciones de curva para la mayoría de los dispositivos y dispuso que los equipos de S&C las configuraran previamente durante la producción, lo que agilizó la instalación y redujo el inventario de dispositivos de repuesto.

Cuando FPL actualizó su estrategia de protección básica con dispositivos avanzados de red inteligente, se propuso acortar el proceso de restablecimiento una vez aislada la falla. Para ello implementó el Sistema de Restauración Automática IntelliTeam SG de S&C, que tiene la capacidad única de evaluar a nivel local la situación dentro de una subsección de la red y de reconfigurarla para restablecer el servicio de la mayor cantidad de clientes posible. En los circuitos de anillo, FPL podría conectar a los clientes a otra fuente y acelerar de forma segura el restablecimiento sin depender de los sistemas de control central y las redes de comunicación. La nueva configuración se realiza en menos de un minuto.

El tercer paso en la estrategia de soluciones integradas de FPL fue mejorar la disponibilidad de los dispositivos de red inteligente tras un evento grave. FPL formó un equipo de evaluación de redes inteligentes para que implementara estrategias de sustitución para restablecer el servicio inmediatamente después de una tormenta. La empresa colaboró con S&C en estas evaluaciones a fin de estudiar los daños en los equipos y recomendar soluciones para volver a ponerlos en servicio, una labor especialmente importante después de grandes tormentas.

Resultados

El refuerzo de la red, junto con los dispositivos de red inteligente de S&C, permitió que FPL consiguiera una reducción general de 15 minutos en el SAIDI desde el inicio de su programa de mejora de la confiabilidad. FPL estima que los interruptores de fallas IntelliRupter de S&C evitaron 4,2 millones de interrupciones del servicio para los clientes en sus primeros seis años de instalación y un millón de interrupciones del servicio para los clientes solo en 2017, sin incluir los eventos importantes. Los reconectadores TripSaver II de S&C evitaron 8500 interrupciones en sus primeros cuatro años, lo que supuso menos gastos operativos. En términos generales, en los días de cielo azul, FPL descubrió que los alimentadores reforzados funcionaban hasta un 46 % mejor que aquellos que no lo estaban.

El sistema IntelliTeam SG de S&C, junto con los dispositivos de red inteligente, funcionó de forma tan predecible y confiable que se ganó la confianza de FPL para mantener la lógica de automatización y reconfiguración en funcionamiento durante las tormentas con vientos de menos de 75 millas por hora. Esto es algo con lo que pocas empresas de servicios públicos se sienten cómodas porque los sistemas de automatización de la distribución menos avanzados generalmente no pueden hacer frente a múltiples contingencias de fallas durante las tormentas.

Aunque las operaciones cotidianas han mostrado mejoras significativas, la comparación de las tormentas antes y después de la modernización de la red de FPL resalta la extraordinaria diferencia. Si bien el huracán Irma (posterior al inicio de las soluciones integradas) afectó a una mayor parte del territorio donde FPL presta sus servicios y fue una tormenta más fuerte que el huracán Wilma que tuvo lugar 12 años antes (antes de las mejoras de las soluciones integradas), FPL pudo restablecer el suministro eléctrico a más clientes con mayor rapidez después del paso del huracán Irma. De hecho, el 50 % de los clientes recuperaron el suministro en un día. En total, FPL se demoró ocho días menos para restablecer todo el servicio, lo que se tradujo en una contribución de USD 8000 millones al PIB de la economía de Florida dentro de los 35 condados en los que presta servicio.

No solo FPL notó estos cambios y mejoras, también lo hicieron sus clientes. Durante un periodo de 11 años, los clientes de FPL experimentaron una reducción del 71 % en las interrupciones momentáneas. Esto redujo en un 93 % los reclamos de los clientes, mientras que las nuevas conexiones aumentaron un 36 % en el mismo periodo. Incluso con las actualizaciones de los dispositivos inteligentes, el precio de la electricidad para los clientes sigue siendo asequible, con tarifas un 30 % inferiores a la media nacional.

Gracias a estas mejoras, FPL ha obtenido el reconocimiento de líder del sector. En la serie de premios ReliabilityOne™ de PA Consulting, FPL recibió el premio al Rendimiento de confiabilidad excepcional (Outstanding Reliability Performance) en la región sureste durante cinco años consecutivos, el premio a Tecnología e innovación excepcionales (Outstanding Technology & Innovation) durante tres de cinco años consecutivos y el premio a la Respuesta excepcional a un evento de interrupción grave (Outstanding Response to a Major Outage Event) durante dos años consecutivos. En su máxima aclamación, FPL obtuvo el Premio a la excelencia ReliabilityOne™ nacional (National ReliabilityOne™ Excellence) por su excelente confiabilidad en tres de cuatro años consecutivos. Davies Consulting también galardonó a FPL con los premios a la Excelencia en comunicaciones (Communications Excellence) y a la Práctica más innovadora (Most Innovative Practice) por su liderazgo y respuesta a emergencias, incluidas sus herramientas y políticas innovadoras utilizadas durante los esfuerzos de restablecimiento después de una tormenta.