La electricidad es uno de los servicios más imprescindibles en la vida de las sociedades modernas, en buena medida el desarrollo económico y social de un país puede ser establecido por su consumo de energía eléctrica.
En el caso de México el desarrollo de la electricidad ha evolucionado en forma muy importante durante los 70 años de la existencia de la Comisión Federal de Electricidad.
A partir del decreto aprobado en 1937, relacionado con la creación de la Comisión Federal de Electricidad (CFE); se estableció como propósito explícito organizar y dirigir un sistema nacional de generación, transmisión y distribución de energía eléctrica, en beneficio de la sociedad mexicana, la cual es cada vez más exigente y competitiva.
Hoy en día CFE ha cumplido con su responsabilidad con evidentes resultados positivos en el suministro público de energía eléctrica y es reconocida como una empresa de clase mundial.
Esto en buena parte, ha sido posible debido a la consolidación que CFE ha tenido en la operación integrada de los sistemas eléctricos de potencia, impulsado en el origen por la necesidad de incorporar en un solo sistema eléctrico un sinnúmero de instalaciones dispersas, propiedad de varias empresas y las de la propia Comisión Federal de Electricidad y Luz y Fuerza del Centro.
El CENACE y la Interconexión de los Sistemas
En el año de 1962, a dos años de la Nacionalización de la Industria Eléctrica, CFE creó una pequeña organización; la Oficina Nacional de Operación de Sistemas, con el objetivo de operar los incipientes sistemas eléctricos aislados de esa época; su función estaba desconcentrada a través de las oficinas de Operación Sistema que iniciaron su formalización en ese mismo año.
La Oficina Nacional de Operación de Sistemas evolucionó notablemente, constituyendo en 1968 el Despacho Nacional de Carga y en 1977 el actual Centro Nacional de Control de Energía; el CENACE, que mantiene los mismos objetivos iniciales de servicio y que enfrenta de manera persistente su mayor reto: la asignación económica y segura de energía de acuerdo con los recursos del sistema, en cada momento de la operación.
La década de los años 60´s fue testigo de la conformación de los sistemas eléctricos, que actualmente se denominan Áreas de Control; se extendió el territorio cubierto por cada oficina de operación al interconectar las instalaciones antiguas a las nuevas, que se caracterizaban por su relativa mayor capacidad de generación y transmisión, lo que exigió la definición de procedimientos operativos que estuvieran acordes con dicha evolución.
El mayor reto de integración operativa, fue el originado por la importante decisión del Gobierno Federal de cambiar la frecuencia del centro del país de 50 a 60 hertz, durante el período 1973 – 1976, en el que la respuesta de la ingeniería mexicana tuvo alcances muy relevantes en la planeación y ejecución de ese magno proyecto.
El Despacho Nacional de Carga intensificó su actividad en este período y fue necesario realizar una reestructuración, con alcance suficiente de administración e ingeniería, para atender la coordinación y la integración de las actividades de la Oficina de Operación de la Compañía de Luz y Fuerza del Centro con un solo criterio de operación del sistema eléctrico, estableciendo la reglamentación y los procedimientos correspondientes.
Simultáneamente con el cambio de frecuencia del centro, dos nodos importantes de interconexión en Altamira y Mazatlán, permitieron a finales de 1976, el intercambio de recursos de generación entre el Noroeste y el Norte y entre el Noreste y el Sur del País.
Sin embargo, la interconexión síncrona del norte y del sur del País fue un hecho hasta 1980; a partir de ese año operaron cinco de las Áreas como un solo sistema y en 1990 se interconectó al Sistema, el Área Peninsular, posteriormente hasta marzo del 2005, el Área Noroeste; formando el Sistema Interconectado Nacional con 7 Áreas de Control, situación que se mantiene hasta la fecha con la operación aislada del Área Baja California y Subárea La Paz en Baja California Sur.
El CENACE y los Sistemas de Control en Tiempo Real
Funcionalmente el CENACE esta organizado en 3 niveles jerárquicos; el 1er nivel lo forman dos Centros de Control Nacionales, uno principal y otro de respaldo; en un 2° nivel se tienen 8 Centros de Control de Área y el 3er nivel está conformado por 29 Centros de Control de Subárea.
Mediante esta organización se mantiene el control del Sistema Eléctrico Nacional y el Despacho de Generación.
Conforme la operación del sistema se fue tornando más compleja se requirió a finales de los 70´s y principios de los 80´s, la instalación y puesta en servicio de un Sistema de Información y Control en Tiempo Real que resolvió la exigencia básica de información para el control operativo, actualizando simultáneamente los estados del Sistema Eléctrico cuyos eventos y variables tienen un dinamismo notable y exigen altos niveles de certidumbre para mantener la economía y la seguridad.
Este Sistema de Tiempo Real tuvo que ser reemplazado mediante un nuevo proyecto concebido en su filosofía en 1996, iniciado formalmente en 1998 para afrontar la problemática del cambio de milenio de los sistemas informáticos, dando origen al Sistema de Información de Tiempo Real para la Administración y Control de la Energía; el SITRACEN, que es uno de los más avanzados en el mundo, que permite manejar la información en tres niveles jerárquicos y con la más alta tecnología disponible actualmente para este tipo de sistemas.
Mediante el SITRACEN se monitorea y controla en tiempo real todas las instalaciones de Generación, de Transmisión y Subtransmisión del país incluyendo los de Luz y Fuerza del Centro y los Productores Externos de Energía, se realiza el Despacho de Generación en forma óptima, segundo a segundo, respetando en todo momento las restricciones del Sistema de Transmisión y Subtransmisión para garantizar la Seguridad Operativa.
Para lograr lo anterior, se ha requerido del intenso esfuerzo y dedicación de personal altamente especializado y capacitado en las áreas de Potencia y de Sistemas Informáticos de tiempo real para poder afinar y sintonizar los modelos eléctricos que permiten junto con la información que se recolecta del campo, ejecutar los diferentes programas de aplicación que realizan las funciones de optimización de los recursos de generación hidro–térmicos y la Infraestructura de Transmisión y Subtransmisión.
Estos programa de aplicación van desde Adquisición de Datos y Control Supervisorio, Control Automático de Generación, Programación y Contabilidad de Energía, Sistemas de Registro Histórico; hasta los más complejos como Estimador de Estado, Despacho Económico Restringido, Pronóstico de Carga con Redes Neuronales, Flujos de Carga para el Operador, Flujos Óptimos de Potencia, Análisis de Contingencias en Línea y Cálculo Dinámico de Límites de Transmisión entre los más importantes.
Los Simuladores de Entrenamiento para Operadores son otra de las herramientas fundamentales y valiosas para reforzar el adiestramiento y capacitación de los grupos operativos. Estos simuladores se tienen en cada Centro de Control y permiten exponer al Operador a situaciones de operación crítica en forma simulada, para incrementar su capacidad de reacción ante disturbios del Sistema Eléctrico.
Las Publicaciones del SITRACEN
En Marzo de 2005, se inició la publicación de un Boletín Informativo para dar a conocer los planes y los avances dentro del Proyecto de Actualización Tecnológica Permanente de los Sistemas y de los Subsistemas del SITRACEN en lo referente a equipos, programación y capacitación.
Conforme se fueron elaborando y publicando estos boletines, se fue incrementando la calidad y valor técnico de sus contenidos constituyendo cada uno de ellos un aporte técnico de alto valor agregado, contribuyendo al mejor entendimiento de los complejos modelos utilizados por los diferentes programas de aplicación del SITRACEN, que en la actualidad conforman un acervo de consulta muy valioso para el personal técnico e informático, así como los de aplicaciones de potencia, por lo que se decidió realizar esta publicación que contiene 40 boletines reportados en los últimos 3 años, teniendo como objetivo que sea una referencia en el desarrollo e implementación de programas de aplicación en grandes Redes Eléctricas.
Es importante reconocer y destacar el conocimiento y el esfuerzo que implica desarrollar un trabajo como el presente, a todos los que de alguna forma han contribuido a su realización, nuestro reconocimiento y agradecimiento, exhortándolos a seguir entregando lo mejor de si mismos a nuestra querida Comisión Federal de Electricidad.