Este diagrama ilustra los cinco estados de operación de un sistema eléctrico los cuales clasifican las condiciones del sistema según los balances de carga y de límites operativos (SOL’s en inglés). Puerto Rico se encuentra actualmente en el estado de alerta constantemente por no tener suficiente margen de reserva de generación en línea.
A continuación se detalla cómo transicionan los estados y las acciones de control que se hacen en cada uno de los estados:
1. Estado Normal (Normal state)
- Condición: Se cumplen todos los balances de carga y de límites operativos con un margen de seguridad adecuado. El sistema es seguro y opera con normalidad.
- Transición: Si una perturbación reduce el margen de seguridad, el sistema pasa al Estado de alerta.
2. Estado de Alerta (Alert state)
- Condición: Aún se cumple con los balances de carga y de límites operativos pero el margen de seguridad se ha reducido. El sistema es vulnerable ante una primera contingencia. Aquí se encuentra PR al no contar con suficiente reserva en línea, una primera contingencia como el disparo de una unidad lo lleva inmediatamente al Estado de Emergencia.
- Acción de control: Se toman acciones de control preventivo como el redespacho de generación o cambios de topología (abrir o cerrar interruptores) para regresar al Estado normal.
- Transición: Si ocurre una perturbación grave antes de que el control preventivo funcione, el sistema cae al Estado de emergencia.
3. Estado de Emergencia (Emergency state)
- Condición: Se violan los balances de carga y/o de límites operativos por ejemplo: líneas de transmisión sobrecargadas, bajo voltaje o baja frecuencia, pero el sistema sigue intacto como una sola entidad.
- Acciones de control:
- Se aplica control correctivo para intentar regresar al sistema al Estado de alerta.
- Se ejecutan acciones de control de emergencia como el UFLS o el Relevo de Carga Rotativo (Selectivo), para evitar un colapso total.
- Transición: Si estas acciones fallan, el sistema se degrada al Estado extremo.
4. Estado Extremo (Extremis state)
- Condición: El sistema ha comenzado a sufrir fallas en cascada o a separarse en islas aisladas. Se violan tanto las los balances de carga como los límites operativos.
- Acciones de control: Se despliegan controles de emergencia como la separación controlada, desconexión masiva de carga o preparación de arranque en negro (blackstart) para salvar la mayor parte posible de la red.
- Transición: Una vez que se detiene el colapso en cascada, las partes estabilizadas pero fragmentadas entran al Estado de restauración mediante la Resincronización.
5. Estado de Restauración (Restorative state)
- Condición: Los operadores de control están reconectando activamente las partes separadas de la red y recuperando las cargas perdidas.
- Acciones de control:
- El control de restauración busca reconectar gradualmente las líneas de transmisión y recuperar carga, lo que puede mover temporalmente al sistema hacia el Estado de alerta.
- El reinicio (Restarts) devuelven el sistema completamente reconectado de forma limpia al Estado normal.