Caso práctico de representación de una instalación eléctrica en CIM  

Figura 2

Figura 5

Figura 6

Hasta ahora se ha definido una clase que representa todos de elementos de corte, pero, lógicamente, será necesario diferenciar distintos tipos dentro de todos ellos. Por este motivo, el CIM define una serie de clases que derivan de Switch y que se detallan a continuación.

LoadBreakSwitch representa los elementos de corte con capacidad de apertura en carga nominal. Breaker representa los elementos de corte con capacidad de apertura en cortocircuito, es decir, los interruptores. Disconnector representa los elementos de corte que no tienen capacidad de apertura en carga, es decir, los seccionadores. GroundDisconnector representa los seccionadores de puesta a tierra. Por último, los jumpers se representan mediante la clase Jumper y los fusibles mediante la clase Fuse.

Por tanto, el interruptor de la instalación ejemplo se representará en CIM como un objeto de la clase Breaker y el seccionador como un objeto de la clase Disconnector. Ambas clases derivan de la clase Switch, que representa todo tipo de elementos de corte, y de otras clases que representan conceptos más abstractos: IdentifiedObject, PowerSystemResource, Equipment y ConductingEquipment. Además de contar con todos los atributos heredados de las clases anteriores, Breaker añade nuevos atributos que permitirán representar interruptores en mayor detalle. Así, esta clase cuenta con el atributo ampRating, con el que se puede indicar la intensidad en amperios que es capaz de abrir un interruptor.

Representación en CIM del transformador de potencia

Un transformador de potencia es un equipo eléctrico que acopla dos o más circuitos aislados eléctricamente. Por tanto, la clase PowerTransformer, al representar equipos que propiamente no conducen energía eléctrica, no derivará de la clase ConductingEquipment, sino que lo hará directamente de la clase Equipment. Sin embargo, el transformador contiene dos o más devanados que se conectan con los distintos circuitos y que, por lo tanto, sí que conducen energía eléctrica. Así, la clase PowerTransformer está relacionada mediante agregación con la clase TransformerWinding, que representa los devanados y que sí derivará de la clase ConductingEquipment. Por último, se puede emplear la clase TapChanger para describir el mecanismo que permite cambiar la posición de las tomas de los devanados del transformador. Esta clase deriva directamente de la clase PowerSystemResource, ya que, siendo un recurso de los sistemas eléctricos de potencia, forma parte de un equipo, pero no es un equipo. Además, TapChanger está asociada mediante agregación con la clase TransformerWinding para poder indicar la toma de qué devanado va a controlar. La Figura 5 muestra el diagrama UML que incluye las clases empleadas para representar los transformadores de potencia en el modelo CIM.

Representación en CIM de las conexiones entre equipos conductores

En el CIM, cada equipo conductor podrá estar asociado a uno o más terminales de conexión. Por ejemplo, un interruptor tendrá, típicamente, dos terminales, ya que se conecta a la red eléctrica en dos puntos distintos. Sin embargo, una carga de consumo tendrá asociado un único terminal. La clase Terminal deriva directamente de IdentifiedObject (ya que no se puede considerar por sí mismo un recurso de los sistemas eléctricos de potencia) y está asociada a la clase ConductingEquipment. La descripción de las conexiones mediante los terminales asociados a los equipos se realiza a través de los nodos de conexión (clase ConnectivityNode), que son los puntos de la red eléctrica en los que se unen dos o más terminales de distintos equipos conductores.

La Figura 6 muestra el diagrama UML que modela a los terminales, los nodos de conexión y sus relaciones asociadas.

En la instalación ejemplo, el seccionador tendrá dos terminales, que se representarán mediante dos objetos de la clase Terminal, Sec_Term_1 y Sec_Term_2. Por su parte, el devanado de alta (66 kV) del transformador de potencia tendrá un terminal, Dev_Term. Para representar la conexión entre estos dos equipos, se emplea un nodo de conexión, es decir, un objeto de la clase ConnectivityNode, llamado CNode_1. Este nodo estará asociado a los terminales Sec_Term_2 y Dev_Term. En la Figura 2 se explica lo anterior de manera gráfica.