FLISR: autorrestablecimiento de redes de distribución

Respuesta corta

FLISR (localización de la falla, aislamiento y restablecimiento del servicio) es la lógica que, ante una falla permanente en un alimentador de media tensión, identifica el tramo fallado, lo aísla abriendo los equipos que lo limitan y devuelve el servicio a los tramos sanos: los de aguas arriba desde su propia fuente y los de aguas abajo desde un alimentador vecino, cerrando un punto normalmente abierto. Puede ser centralizada, distribuida entre reconectadores o local sin comunicaciones.

Qué es FLISR

FLISR viene del inglés Fault Location, Isolation and Service Restoration: localización de la falla, aislamiento y restablecimiento del servicio. En español se habla también de autorrestablecimiento o de redes autorreparables (self-healing). Es una lógica de automatización de distribución que actúa sobre alimentadores de media tensión divididos en tramos por reconectadores o seccionadores motorizados, con al menos un punto normalmente abierto hacia otro alimentador.

En una red radial sin automatización, una falla permanente deja sin servicio todo el alimentador aguas abajo del equipo que la despejó, hasta que la cuadrilla la encuentra, la aísla a mano y repone. FLISR hace esos pasos de forma automática.

Las tres etapas

Secuencia de FLISR ante una falla permanente

01Despeje y recierreLa protección abre, recierra y termina en bloqueo: la falla es permanente
02LocalizaciónSe identifica el tramo entre el último equipo que vio la falla y el primero que no la vio
03AislamientoSe abren los equipos que limitan el tramo fallado
04Restablecimiento aguas arribaCierra el equipo de cabecera que había quedado bloqueado
05Restablecimiento aguas abajoCierra el punto normalmente abierto si el alimentador vecino tiene capacidad

Localización. Cada reconectador o indicador de paso de falla informa si la corriente de falla pasó por él. La falla está entre el último equipo que la vio y el primero que no la vio. Los indicadores de falla, como los descritos en indicadores de falla Easergy Flite, Horstmann y SEL, refinan la localización en tramos largos.

Aislamiento. Se abren los equipos de maniobra que limitan el tramo fallado. Si uno no abre, la lógica amplía el aislamiento al siguiente equipo.

Restablecimiento. El tramo aguas arriba vuelve desde su propia fuente. El tramo aguas abajo vuelve desde un alimentador vecino al cerrar el punto normalmente abierto, solo si ese alimentador puede tomar la carga sin sobrecargarse ni salirse de los límites de tensión.

Tres arquitecturas

Centralizada: el sistema de gestión de distribución (DMS o ADMS) del centro de control recibe los estados y las señales de falla, calcula la mejor reconfiguración con el modelo de la red y envía los mandos. Es la más flexible: puede evaluar varias alternativas y la capacidad real de cada alimentador. Depende del centro de control y de sus comunicaciones.
Distribuida (entre pares): los controladores de los reconectadores intercambian información directamente y deciden entre ellos. Es más rápida y no depende del centro de control, pero cada equipo tiene una visión limitada de la red.
Local, sin comunicaciones: cada equipo actúa según la presencia o ausencia de tensión a sus dos lados y temporizaciones coordinadas. Algunos fabricantes de reconectadores la ofrecen con nombres comerciales propios. Es simple y barata, pero produce más maniobras y no verifica la capacidad del alimentador vecino.

Existe además la variante basada en la subestación, donde un controlador en la subestación gobierna los alimentadores que salen de ella.

Relación con la protección del alimentador

FLISR no reemplaza a la protección: actúa después de ella. La falla la despejan el interruptor de cabecera o los reconectadores con su protección y su recierre, y solo cuando el equipo termina su ciclo en bloqueo la lógica de restablecimiento toma el control. Por eso la coordinación entre reconectadores, fusibles e interruptor de cabecera, descrita en protección de alimentadores radiales, es la base sobre la que se construye la automatización. Si la protección no es selectiva, la localización tampoco lo será.

Comunicaciones necesarias

Las arquitecturas centralizada y distribuida necesitan un enlace con cada equipo de maniobra. Se usan radio, redes celulares y fibra óptica, con protocolos como DNP3, IEC 60870-5-104 o mensajes IEC 61850 entre pares. La disponibilidad del enlace en el momento de la falla es lo que más afecta el resultado; los límites de cada medio están en enlaces de radio y celulares para SCADA.

Por qué importa: los indicadores de continuidad

IEEE 1366 define los índices de continuidad del servicio, como SAIDI y SAIFI, y distingue las interrupciones sostenidas de las momentáneas por su duración, con un umbral de cinco minutos. Si FLISR restablece a un usuario en menos de ese umbral, su interrupción cuenta como momentánea y no entra en los índices de interrupciones sostenidas. Esa es una de las razones por las que los operadores de red invierten en FLISR, y por la que el tiempo total de la secuencia es un dato de diseño.

Por qué falla

Comunicaciones caídas con uno o más equipos en el momento de la falla: la lógica no puede localizar o no puede mandar.
Indicación de falla errónea por un umbral mal ajustado o por la corriente de energización al recerrar, que hace ver una falla en un tramo sano.
Reconectador en modo equivocado, por ejemplo bloqueado en local o con el recierre deshabilitado. Las causas del bloqueo están en el reconectador se bloquea.
Capacidad no verificada: el alimentador vecino toma la carga y dispara por sobrecarga, extendiendo el corte.
Protecciones no adaptadas a la nueva configuración: tras la reconfiguración, la coordinación del alimentador vecino ya no es la estudiada.
Modelo de red desactualizado en el sistema centralizado: el punto normalmente abierto real no es el del modelo.

Cómo se prueba

En términos generales se prueba en tres niveles: cada equipo con inyección (detección de falla, recierre, bloqueo, mando remoto), la lógica completa en laboratorio o con equipos simulados recorriendo una falla en cada tramo, y una prueba de campo controlada con el operador. En cada caso se verifica también qué pasa con un equipo sin comunicación o que no maniobra. La operación del anillo abierto con su punto normalmente abierto se puede recorrer en el simulador de maniobras en anillo abierto de media tensión.

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Referencias

IEEE Std 1366, Guide for Electric Power Distribution Reliability Indices.
IEEE Std 1815, Standard for Electric Power Systems Communications – Distributed Network Protocol (DNP3).
IEC 60870-5-104, Telecontrol equipment and systems – Transmission protocols – Network access for IEC 60870-5-101 using standard transport profiles.
IEEE C37.104-2022, Guide for Automatic Reclosing on AC Distribution and Transmission Lines.

Preguntas frecuentes

¿FLISR evita el corte a los usuarios del tramo fallado?

No. Los usuarios del tramo con la falla quedan sin servicio hasta que la cuadrilla repare. Lo que hace FLISR es reducir el número de usuarios afectados y el tiempo de interrupción de todos los demás, que pasa de la duración de la reparación a los segundos o minutos que tarda la reconfiguración.

¿Se necesita comunicación entre los reconectadores?

Para los esquemas centralizados y distribuidos, sí: la lógica necesita conocer qué equipos vieron pasar la falla y su estado. Existen esquemas locales que trabajan solo con la presencia o ausencia de tensión y temporizaciones en cada equipo, sin comunicaciones, a cambio de más maniobras y de menor flexibilidad.

¿Por qué hay que revisar las protecciones después de una reconfiguración?

Porque al cerrar el punto normalmente abierto, un tramo pasa a alimentarse desde otro alimentador y el sentido del flujo cambia. Los reconectadores que antes estaban al final del circuito quedan en otra posición, con otras corrientes de falla y otra coordinación. Los esquemas bien diseñados cambian el grupo de ajustes según la configuración.