capitulo 7. los programas de flujo de carga

LOS PROGRAMAS DE LOS PROGRAMAS DE FLUJO DE CARGAFLUJO DE CARGA

¿QUÉ SON LOS FLUJOS DE CARGA?

HERRAMIENTAS INFORMÁTICAS PARA ANALIZAR SISTEMAS DE POTENCIA EN RÉGIMEN PERMANENTE EQUILIBRADO.

FLUJOS DE POTENCIA

CORTO CIRCUITO

ESTABILIDAD

RÉGIMEN PERMANENTE DE LA RÉGIMEN PERMANENTE DE LA RESPUESTA SINUSOIDALRESPUESTA SINUSOIDAL

CIRCUITO RL ALIMENTADO CON UNA TENSIÒN SINUSOIDAL DE LA FORMA DESCRITA ABAJO.

RESPUESTA SINUSOIDALRESPUESTA SINUSOIDAL

SE SABE QUE :

Y QUE LA SOLUCIÒN DE ESA ECUACIÒN ES:

LAS DOS RESPUESTASLAS DOS RESPUESTAS

LA RESPUESTA PERMANENTE

LA RESPUESTA TRANSITORIA

SE DA POR CAMBIOS BRUSCOS DE LA SEÑALES DE V o I, COMO UNA FUNCIÓN ESCALÓN.

SEÑAL TOTAL: SUMA DE LAS DOS. CON EL TIEMPO QUEDA SOLO LA RESPUESTA PERMANENTE.

OTRAS UTILIDADESOTRAS UTILIDADES

PLANEACIÓN DE SISTEMAS DE POTENCIA

OPERACIÓN DE SISTEMAS DE POTENCIA

RECONFIGURACIONES, HOY.EXPANSIÓN FUTURA.

EXÁMEN DE PUNTOS CRÍTICOSSOLUCIONES.

PUNTO DE PARTIDAPUNTO DE PARTIDA

DATOS DE POTENCIA Y DEMANDAS EN LAS

CARGAS. PROYECCIONES.

+DATOS DE

POTENCIAS DE GENERADORES EN LAS CENTRALES .

PLANES DE EXPANSIÓN.

DATOS

CONOCIDOS

¿EN QUÉ CONSISTE EL PROBLEMA ¿EN QUÉ CONSISTE EL PROBLEMA DE FLUJO DE POTENCIA?DE FLUJO DE POTENCIA?

CALCULAR LOS VOLTAJES COMPLEJOS EN CADA UNO DE LOS NODOS

DE UN SISTEMA TRIFÁSICO EN REGIMEN PERMANANTEY EQUILIBRADO

-FLUJOS DE POTENCIAS ACTIVA Y REACTIVA EN LÍNEAS,

TRANSFORMADORES

-PÉRDIDAS

COMPONENTES DE UN COMPONENTES DE UN FLUJO DE CARGAFLUJO DE CARGA

PAQUETES DE PROGRAMACIÓN

INTERFASES GRÁFICAS

PROCEDIMIENTOS PARA

INTRODUCIR DATOS

SALIDAS CON RESULTADOS

CARACTERÍSTICAS DEL CARACTERÍSTICAS DEL MODELAMIENTOMODELAMIENTO

LOS MODELOS LINEALES

NO SON ÚTILES

-VOLTAJES DE NODOS-CORRIENTES DE MALLA

¿POR QUE?

LAS CARGAS SE EXPRESANEN POTENCIA.

NO EN IMPEDANCIAS

LOS GENERADORES SE EXPRESAN COMO

FUENTES DE POTENCIA.NO COMO FUENTES DE V o I

AL FINAL, EL MODELAMIENTO SE HACE A TRAVÉS DE ECUACIONES ALGEBRAICAS NO LINEALES QUE PRECISAN

TÉCNICAS DE RESOLUCIÓN ITERATIVAS.

SECUENCIA DE PASOS DEL FLUJO SECUENCIA DE PASOS DEL FLUJO DE POTENCIADE POTENCIA

1. DEFINIR EL MODELO DE RED

2. CLASIFICAR LOS NODOS

4. APLICAR LOS MÉTODOSDE RESOLUCIÓN

3. FORMULACIÓN PORMEDIO DE ECUACIONES

NO LINEALES

FIN: APLICAR LOS MEDIOS PARA

MODIFICAR TENSIONES O

FLUJOS

1. EL MODELO DE RED 1. EL MODELO DE RED CON BASE EN LA TEORÍA CON BASE EN LA TEORÍA

DE CIRCUITOS ACUDIENDO DE CIRCUITOS ACUDIENDO A LOS MÉTODOS DE A LOS MÉTODOS DE

ANÁLISIS DE VOLTAJE DE ANÁLISIS DE VOLTAJE DE NODOSNODOS

EL MODELO DE RED Y EL TIPO DE EL MODELO DE RED Y EL TIPO DE NODOS. RECONOCIMIENTO INICIAL.NODOS. RECONOCIMIENTO INICIAL.

NODOS DE GENERACIÓN CON CARGA, 1,3,6

NODOS DE CARGA, 4,5

1

4

32

65

CONSIDERACIONES DEL MODELO CONSIDERACIONES DEL MODELO DE REDDE RED

1. SDi SE CONSIDERAN CONOCIDAS. SON LAS DEMANDAS DE LOS CONSUMIDORES.

2. EN EL MODELO LOS TRANSFORMADOR EN LAS CENTRALES DE GENERACIÓN SE CONSIDERAN

IDEALES, POR TANTO LAS SDi ENTREGADAS AL NODO SE HACE DESDE LOS LADOS DE ALTA TENSIÓN DE LOS

TRANSFORMADORES MODELADOS POR SU IMPEDANCIA EN SERIE.

3. LOS TRANSFORMADORES NO CONSIDERAN LOS DESFASES INTRODUCIDOS POR EL TIPO DE CONEXIÓN.

4. LÍNEAS DE INTERCONEXIÓN, EN . SE DESPRECIA MUY A MENUDO LA RESISTENCIA Y SE ELIMINA EN TODOS

LOS CASOS LA CONDUCTANCIA EN PARALELO.

DIAGRAMA UNIFILAR DE UN SISTEMA DE POTENCIA DE CUATRO BARRAS

CIRCUITO EQUIVALENTE POR FASE

IMPEDANCIAS Y ADMITANCIAS Y IMPEDANCIAS Y ADMITANCIAS Y ECUACIONES DE NODOECUACIONES DE NODO

SISTEMA DE POTENCIA

DE 4 NODOS

IMPEDANCIA Y ADMITANCIAS Y IMPEDANCIA Y ADMITANCIAS Y ECUACIONES DE NODOECUACIONES DE NODO

TRANSFORMANDO LAS FUENTES THEVENIN A NORTON

ECUACIONES DE VOLTAJES DE NODO

BARRAS

ADMITANCIAS

FUENTES DE I

TRANSFORMAMOS TEHEVENING A NORTON.

CORRIENTES QUE ENTRAN = CORRIENTES QUE SALEN

PARA EL NODO 1:

PARA EL NODO 1.

FORMATO MATRICIAL DE CUATRO ECUACIONES.

Y barra =MATRIZ DE ADMITANCIA

Y*V = I

2. CLASIFICACIÓN DE NODOS2. CLASIFICACIÓN DE NODOS

NODO GENÉRICO

NODO DE GENERACIÓN

NODO SLACK U OSCILANTE

NODO DE CARGA (NO HAYGENERACIÓN)

•POTENCIA ACTIVA•TENSIÓN. “VOLTAJE CONTROLADO”

•POTENCIA ACTIVA•POTENCIA REACTIVA•O GENERACIÓN FIJA

NODO CON POTENCIAS INCÓGNITAS. δ= 0. NODO MAS IMPORTANTE DEL SISTEMA

RESUMEN TIPOS DE NODOSRESUMEN TIPOS DE NODOSNODO DE GENERACIÓN TIPO P,V.

NODO DE CARGA TIPO P,Q.

SLACK. (SOLO VOLTAJE Y 0)(SLACK CUADRA LA POTENCIA ACTIVA POR LAS PÉRDIDAS)

OBSERVACIONES SOBRE OBSERVACIONES SOBRE LOS NODOSLOS NODOS

CADA NODO i, TIENE ASOCIADAS DOS ECUACIONES Y CUATRO MAGNITUDES

ELÉCTRICAS

UiδiPiQi

3. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA. 3. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA. POTENCIA EN CADA NODOPOTENCIA EN CADA NODO

VOLTAJE EN CADANODO

PÉRDIDASFLUJO DE P Y Q EN

CADA LÍNEA Y TRANSFORMADOR

EN UN SISTEMA TRIFÁSICO EN RÉGIMEN PERMANENTE EQUILIBRADO

ENCONTRAR:

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA. POTENCIA EN CADA NODOPOTENCIA EN CADA NODO

APLICANDO LA NOTACION VECTORIAL, U= Ue OBTENEMOS UN SISTEMA DE n ECUACIONES NO

LINEALES, PARA n NODOS.

jδi

DADA LA SIGUIENTE Ybus, ESCRIBA LAS ECUACIONES DEL FLUJO DE POTENCIAS EN FORMA COMPLEJA.

SÍNTESIS DEL PLANTEAMIENTOSÍNTESIS DEL PLANTEAMIENTOTENIENDO n NODOS:

PRIMERO: NUMERAR LOS NODOS. EL 1, SERÁ

EL NODO SLACK.

LOS NODOS 2, 3, 4…….m, SON NODOS PV. NODOS DE GENERACIÓN

LOS NODOS m+1, m+2, …………n, SON NODOS PQ. NODOS DE CARGA.

EL PROBLEMA SE REDUCE A UNA FORMULACIÓN PRECISA:

CONOCIDOS: LA TENSIÓN DEL NODO SLACK, Y LOS DATOS DE ENTRADA DE NODOS P-U Y P-Q,

ENCONTRAR: LA POTENCIA COMPLEJA DEL NODO SLACK, LA POTENCIA REACTIVA DE

LOS NODOS DE GENERACIÓN Y LA TENSIÓN DE LOS NODOS DE CARGA.

SLACK GEN. CARGA

CONSIDERACIÓN DE RESTRICCIONES

1. LAS TENSIONES EN LOS NODOS DEBEN ESTAR DENTRO DE UN RANGO DETERMINADO.

(ENTRE UN Vmx Y UN Vmin)

2. LAS POTENCIAS ACTIVA Y REACTIVA DE LOS GENERADORES ESTÁ LIMITADA POR UNA Pmax

Y UNA Pmin Y UNA Qmax Y UNA Q min.

1. LA POTENCIA EN LAS LÍNEAS NO DEBE SUPERAR EL IMPUESTO POR LA ESTABILIDAD

DE LA LÍNEAS.

EJEMPLO DE ENTRADA DE DATOS Y RESULTADOS

BARRAJE DE GENERACIÓN Y CARGA

BARRAJE DE CARGA

SLACK

DATOS DE ENTRADA DE LÍNEAS

DATOS DE ENTRADA DE BARRAS

NODO DE GENERACIÓN

DATOS DE SALIDADATOS DE SALIDA

1

2

3

4

V

V

V

V

INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS EN EL NODO 3

PINO ARCE

ADEDUL

SISTEMAS DE SOLUCIÓNSISTEMAS DE SOLUCIÓN

MÉTODO DE GAUSS-SEIDEL

MÉTODO DE NEWTON-RAPHSON

MÉTODO DESACOPLADO RÁPIDO

FLUJOS DE POTENCIA Y FLUJOS DE POTENCIA Y CONTROL DEL SISTEMA DE CONTROL DEL SISTEMA DE

POTENCIA.POTENCIA.

ADEMÁS DE CONOCER LOS RESULTADOS ES CONVENIENTE

CONOCER LAS ACCIONES DESDE EL PUNTO DE VISTA OPERATIVO PARA MODIFICAR LOS RESULTADOS DEL

OBTENIDOS

LAS HERRAMIENTAS LAS HERRAMIENTAS INFORMÁTICAS Y LOS INFORMÁTICAS Y LOS

SISTEMAS DE POTENCIASISTEMAS DE POTENCIA

LAS TECNOLOGÍAS DE LOS COMPUTADORES HA RESUELTO EL PROBLEMA DE CÁLCULO EN LOS

SISTEMAS DE POTENCIA. PODEROSOS PROGRAMAS CON INTERFASES GRÁFICAS, 3D, ESTÁN

DISPONIBLES EN EL MERCADO.

CONTROL Y OPERACIÓN DEL SISTEMA.

NIVELES DE CONTROL Y NIVELES DE CONTROL Y OPERACIÓN DEL SISTEMAOPERACIÓN DEL SISTEMA

NIVEL PRIMARIO

NIVEL SECUNDARIO

NIVEL TERCIARIO

LOCAL EN CADA GENERADOR. REGULADOR DE VELOCIDAD. O EN CADA CARGA.

REGIONAL. CONTROL DE LA CARGA EN CADA AREA DE SERVICIO Y SUS INTERCAMBIOS.

GLOBAL, DESPACHO ECONÓMICO, SEGURIDAD.CENTROS DE CONTROL

RELACION ENTRE LAS RELACION ENTRE LAS VARIABLES DE CONTROLVARIABLES DE CONTROL

P

QV

¿QUÉ CONTROLAR ¿QUÉ CONTROLAR PRIORITARIAMENTE?PRIORITARIAMENTE?

CONTINUIDAD.

PERFIL DE VOLTAJE. VALOR EFICAZ CONSTANTE.

FRECUENCIA.

FORMA DE ONDA

CALIDAD

CONTROL DE TENSIONESCONTROL DE TENSIONES GENERADOR SINCRÓNICO. MOTORES SINCRÓNICOS

BATERÍAS DE CONDENSADORES O REACTANCIAS.

SISTEMAS ESTÁTICOS DE CONTROL REACTIVA. SVC. DE REGULACIÓN PERMANENTE.

TAPS DE TRANSFORMADORES.SISTEMAS VQ.

CONTROL AUTOMÁTICO DE CONTROL AUTOMÁTICO DE TENSIÓN. CAT.TENSIÓN. CAT.

CONTROL DE FRECUENCIACONTROL DE FRECUENCIA

RALACIONADO ÍNTIMAMENTE CON EL EQUILIBRIO DE LA POTENCIA ACTIVA EN

TODO EL SISTEMA.

LA ENTRADA O SALIDA DE POTENCIA ACTIVA, TIENE EFECTOS EN LA ENERGÍA

CINÉTICA DEL GENERADOR/TURBINA Y POR LO TANTO DE SU VELOCIDAD.

AUMENTO DE CARGA……… DISMINUCIÓN DE VELOCIDAD.DISMINUCIÓN DE CARGA…….AUMENTO DE VELOCIDAD

EL CONTROL DE FRECUENCIAEL CONTROL DE FRECUENCIAUN AUMENTO DE CARGA, ORIGINA UNA

DESVIACIÓN DE LA VELOCIDAD Y POR LLO TANTO UNA PERTURBACIÓN DE LA FRECUENCIA.

EFECTO EN CADENA: AL VARIAR LA FRECUENCIA, EN EL CASO DE CARGA DE MOTORES ESTOS

VARÍAN LA POTENCIA DEMANDADA. COEFICIENTE DE SENSIBILIDAD.

TODOS LOS GENERADORES MARCHAN EN SINCRONISMO.

EL CONTROL DE FRECUENCIA SE HACE EN EL GENERADOR.

CONTROL BÁSICO DE POTENCIA CONTROL BÁSICO DE POTENCIA ACTIVAY REACTIVAACTIVAY REACTIVA

-CAMBIO DE POTENCIA MECÁNICA DE LA

TURBINA CAMBIO DE P.

-CAMBIO DE EXCITACIÓN DEL GENERADOR SINCRÓNICO.

CAMBIO DE Q Y Eg.

EJEMPLO DE EFECTO DE EJEMPLO DE EFECTO DE CONDENSADORCONDENSADOR

AL FINAL DE UNA LINEA, UN BANCO DE

CONDENSADORES, PUEDE ELEVAR EL

VOLTAJE

LOS CENTROS DE CONTROLLOS CENTROS DE CONTROL•COMPUTADORES•INFORMÁTICA•TIC.•HOY, SATÉLITALES.

FUNCIÓN DE LOS CENTROS DE FUNCIÓN DE LOS CENTROS DE CONTROLCONTROL

GESTIONAR LA INFORMACIÓN QUE SE RECIBE EN TIEMPO REAL DESDE LOS DIFERENTES PUNTOS DE UN SISTEMA

ELÉCTRICO SOBRE LAS DISTINTAS VARIABLES ELÉCTRICAS Y NO ELÉCTRICAS

( AMBIENTALES POR EJEMPLO) A FIN DE MANTENER EL SISTEMA DENTRO DE SU OPERACIÓN NORMAL, BRINDANDO UN

SERVICIO DE CALIDAD.

CENTRO ONTARIO

EL PROCESO DE CONTROL EN EL EL PROCESO DE CONTROL EN EL CENTRO DE CONTROLCENTRO DE CONTROL

EN EL CENTRO DE CONTROLSE UBICAN LOS SISTEMAS INFORMÁTICOS Y DE

COMPUTADORES

ESTOS CAPTURAN LOS RESULTADOS DE LA TRANSMISIÓN DE DATOS DE V, I,

FLUJOS DE POTENCIA DE LA RED.

SE PROCESAN LOS DATOS, LOS ALMACENA YLOS PRESENTA EN FORMAS GRÁFICAS.

CHEQUEA QUE LOS DATOS ESTEN DENTRO DE UNOS LÍMITES TÉCNICOS DE ESTIMACIÓN

DE ESTADO

LOS SISTEMAS SCADALOS SISTEMAS SCADA

SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y

ADQUISICION DE DATOS.

SUPERVISORY CONTROL ANDDATA ADQUISITION

EL DESPACHO ECONOMICO EL DESPACHO ECONOMICO DE CARGADE CARGA

CONSISTE EN DETERMINAR PARA CADA UNIDAD GENERADORA DE UN SISTEMA,

Y PARA UNA DEMANDA DADA, LAS POTENCIAS A GENERAR CON EL

OBJETIVO DE MINIMIZAR EL COSTE TOTAL DE LA GENERACIÓN.

OTRA HERRAMIENTA MAS SOFISTICADA:

FLUJO DE POTENCIA ÓPTIMO.

EL MERCADO ELÉCTRICOEL MERCADO ELÉCTRICO• LA LIBRE COMPETENCIA.

• UN OPERADOR DEBE ASIGNAR DIA A DIA, HORA A HORA, LAS

GENERACIONES DE CADA CENTRAL.

•LA BOLSA DE ENERGÍA Y LOS CONTRATOS.

•LAS RESTRICCIONES TÉCNICAS.

PROGRAMA USADOPROGRAMA USADO

www. digsilent.de

PROGRAMA DE TRABAJOPROGRAMA DE TRABAJO

www.giaelec.org/ASP/DESCARGAR EL PROGRAMA DEMO.

“DESCUBRIR” COMO FUNCIONA.EXAMINAR LOS EJEMPLOS.

UN EJEMPLO, CON LAS DIEZ BARRAS DEL DEMO.

DESCARGA DE MATPOWER

OTRO PROGAMA DE OTRO PROGAMA DE TRABAJOTRABAJO

ENTRAR A LA PÁGINA;

WWW.POWERWORLD.COM

www.powerworld.com/demosoftware/viewdwnl.asp