Análisis Dinámico de Fallos Cascada en Sistemas de Potencia Causados por Ciberataques

Los fallos en cascada en los sistemas de potencia son ocurrencias extremadamente raras causadas por una combinación de múltiples eventos de baja probabilidad. Sin embargo, la amenaza inminente de ciberataques a las redes eléctricas puede resultar en fallos en cascada a gran escala sin precedentes, lo que lleva a un apagón. Por lo tanto, se necesitan nuevos métodos de análisis para estudiar fenómenos inducidos por ciberataques. En este artículo, proponemos un método basado en datos para el análisis dinámico de fallos en cascada en sistemas de potencia causados por ciberataques. Proporcionamos prueba experimental de cómo los ataques pueden acelerar el mecanismo de fallo en cascada, en comparación con apagones observados históricamente. Utilizando un modelo dinámico de red eléctrica, que consiste en múltiples esquemas de protección coordinados, definimos y analizamos el punto de no retorno en una secuencia de fallo en cascada aplicando la transformada de Hilbert-Huang para el análisis tiempo-frecuencia. Los resultados numéricos indican que los ciberataques pueden acelerar los fallos en cascada al menos en un factor de 3x. Esto se debe a la excitación y a la no amortiguación de múltiples modos de frecuencia superiores a 1 Hz en un corto periodo de tiempo. El método propuesto se prueba utilizando simulaciones en el dominio del tiempo realizadas a través de un sistema de prueba de 39 buses de IEEE modificado, que puede simular apagones en cascada utilizando esquemas de protección coordinados.