Multi-phase resilience assessment and adaptation of electric power systems throughout the impact of natural disasters
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2015
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Abstract
Alrededor del mundo desastres naturales como inundaciones, tormentas de nieve y viento, huracanes, tsunamis, terremotos y otros eventos de baja probabilidad y alto impacto han afectado la seguridad pública y la prosperidad económica de los países. Aun más, como impacto directo del cambio climático, se espera un incremento de la frecuencia y severidad de algunos de estos eventos en el futuro. Esto remarca la necesidad de evaluar su impacto e investigar cómo los sistemas construidos por el hombre pueden soportar alteraciones mayores con una degradación limitada del servicio junto a una rápida recuperación. En este contexto, se propone un marco multi-fase de la resiliencia, el cual puede usarse para analizar cualquier amenaza natural que tiene un gran único, múltiple y/o continuo impacto sobre infraestructura crítica, particularmente sistemas eléctricos de potencia. Primero, fases de evaluación de la resiliencia son presentadas:
(i) caracterización de la amenaza, (ii) vulnerabilidad de los componentes del sistema, (iii) reacción del sistema y (iv) restauración del sistema. Segundo, estrategias de adaptación multi-fase, i.e., haciendo el sistema más robusto, redundante y responsivo son explicadas para discutir diferentes opciones para mejorar la resiliencia de la red. Para ilustrar lo anterior, este marco tiempo-dependiente es aplicado para evaluar el impacto de potenciales futuras tormentas de viento e inundaciones en una versión simplificada del sistema eléctrico de Gran Bretaña y para evaluar el impacto de potenciales futuros terremotos en una versión reducida del Sistema Interconectado del Norte Grande de Chile. Finalmente, las estrategias de adaptación son evaluadas para concluir en qué situaciones una red más fuerte, grande o inteligente es preferida para enfrentar el incierto futuro.
(i) caracterización de la amenaza, (ii) vulnerabilidad de los componentes del sistema, (iii) reacción del sistema y (iv) restauración del sistema. Segundo, estrategias de adaptación multi-fase, i.e., haciendo el sistema más robusto, redundante y responsivo son explicadas para discutir diferentes opciones para mejorar la resiliencia de la red. Para ilustrar lo anterior, este marco tiempo-dependiente es aplicado para evaluar el impacto de potenciales futuras tormentas de viento e inundaciones en una versión simplificada del sistema eléctrico de Gran Bretaña y para evaluar el impacto de potenciales futuros terremotos en una versión reducida del Sistema Interconectado del Norte Grande de Chile. Finalmente, las estrategias de adaptación son evaluadas para concluir en qué situaciones una red más fuerte, grande o inteligente es preferida para enfrentar el incierto futuro.
Description
Tesis (Master of Science in Engineering)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2015