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FACTORES DE DISTRIBUCION EN EL ANALISIS DE SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA. Introducción. En el presente trabajo se presentan algunas aplicaciones en el análisis de sistemas eléctricos de potencia como ser; análisis de flujos de carga en DC, cálculo de los coeficientes de pérdidas en las líneas de transmisión, cálculo de los factores de penalización (factores de nodo), tarifación de la transmisión, despacho económico, etc. Abstract. In the present work is present some applications in the analysis of electrical systems power as being; analysis of flows of load in DC, calculation of the loss ratios in the lines of transmission, calculation of the factors of penalty (factors of node), tariffication of the transmission, economic dispatch, etc. Marco Teórico. Factores de Distribución de Desplazamiento de Generación (GSDF o A). Las metodologías basadas en factores de distribución de desplazamiento /2/, relacionan flujos de potencia con inyecciones o retiros en una barra en particular (barra de referencia). El conjunto de factores …1) 2) Donde: = es la variación de generación en el generador “g” excluido el generador de referencia. = es la variación del flujo de potencia activa en la línea que unes los nodos ky l, debida a la variación de generación. = es una constante de proporcionalidad o factor GSDF para la línea (l-k) y asociado al generador “g”. = es la variación de generación en el generador de referencia R. La linealidad que presenta la ecuación 1), presenta el uso de superposición, se produce un desplazamiento de la generación de cualquier generador del sistema, al generador de holgura (Slack), de esta forma la carga total del sistema debe permanecer inalterada, esta restricción se expresa de la siguiente manera: Se debe resaltar que los elementos de la columna A (factores GSDF) asociada a la barra de referencia es nula, lo que permite establecer una sumatoria sobre todos los nodos del sistema. Derivación de los factores GSDF (A) sabiendo que el flujo DC cumple con la siguiente expresión: Donde es el ángulo del voltaje en la barra i y B’ es la matriz de coeficientes del modelo P - . Para una línea en particular se cumple:

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Page 1: FACTORES DE DISTRIBUCION EN EL ANALISIS DE ... DE DISTRIBUCION.pdfFACTORES DE DISTRIBUCION EN EL ANALISIS DE SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA. Introducción. En el presente trabajo

FACTORES DE DISTRIBUCION EN EL ANALISIS DE SISTEMAS ELECTRICOS DE

POTENCIA.

Introducción.

En el presente trabajo se presentan

algunas aplicaciones en el análisis de

sistemas eléctricos de potencia como ser;

análisis de flujos de carga en DC, cálculo

de los coeficientes de pérdidas en las

líneas de transmisión, cálculo de los

factores de penalización (factores de

nodo), tarifación de la transmisión,

despacho económico, etc.

Abstract.

In the present work is present some

applications in the analysis of electrical

systems power as being; analysis of flows

of load in DC, calculation of the loss ratios

in the lines of transmission, calculation of

the factors of penalty (factors of node),

tariffication of the transmission, economic

dispatch, etc.

Marco Teórico.

Factores de Distribución de

Desplazamiento de Generación (GSDF o

A).

Las metodologías basadas en factores de

distribución de desplazamiento /2/,

relacionan flujos de potencia con

inyecciones o retiros en una barra en

particular (barra de referencia).

El conjunto de factores

…1)

…2)

Donde:

= es la variación de generación en el

generador “g” excluido el generador de

referencia.

= es la variación del flujo de potencia

activa en la línea que unes los nodos “k” y

“l”, debida a la variación de generación.

= es una constante de

proporcionalidad o factor GSDF para la

línea (l-k) y asociado al generador “g”.

= es la variación de generación en el

generador de referencia R.

La linealidad que presenta la ecuación 1),

presenta el uso de superposición, se

produce un desplazamiento de la

generación de cualquier generador del

sistema, al generador de holgura (Slack),

de esta forma la carga total del sistema

debe permanecer inalterada, esta

restricción se expresa de la siguiente

manera:

Se debe resaltar que los elementos de la

columna A (factores GSDF) asociada a la

barra de referencia es nula, lo que permite

establecer una sumatoria sobre todos los

nodos del sistema.

Derivación de los factores GSDF (A)

sabiendo que el flujo DC cumple con la

siguiente expresión:

Donde es el ángulo del voltaje en la

barra i y B’ es la matriz de coeficientes del

modelo P - .

Para una línea en particular se cumple:

Page 2: FACTORES DE DISTRIBUCION EN EL ANALISIS DE ... DE DISTRIBUCION.pdfFACTORES DE DISTRIBUCION EN EL ANALISIS DE SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA. Introducción. En el presente trabajo

Donde corresponde al ángulo de fase

del voltaje en el nodo l y representa la

reactancia serie en p.u. de una línea o

transformador.

La ecuación puede ser expresada como:

Donde [X] representa la matriz de

reactancia del sistema. De la ecuación

realizando una aproximación infinitesimal.

Factores Generalizados de Distribución de

Generación (GGDF o D).

Los factores generalizados de distribución

de la generación (GGDF) se diferencian

de los factores de distribución GSDF al

suponer variaciones totales de

generación-flujo y no incrementales.

Estos factores son independientes de la

barra de referencia, evitando así la

elección de la barra de referencia

considerándose como una propiedad

positiva de estos factores.

Los factores GGDF o D, pueden ser

definidos de la siguiente forma:

Donde:

= es la generación total en el generador

“g”.

= Es el flujo total en la línea que une

los nodos “k” y “l” debida a las

generaciones.

= es el factor GGDF para la línea

(l-k) y asociado al generador “g”.

Deducción de los factores GGDF. A partir

de la ecuación 8) se asume que un

generador “g” incrementa su generación

en , esta variación es compensada en

la misma magnitud pero en sentido

contrario por un generador de referencia

arbitrario R (R ≠ g). el nuevo flujo por la

línea en particular queda expresado como:

Donde:

p = es la suma sobre todos los

generadores.

= es el flujo modificado en la línea (l-

k).

= es la variación de generación en el

generador “g” y generador de referencia

“R”.

= es la generación total en el

generador “g” incluido el generador de

referencia antes de la perturbación.

De la ecuación 9) se tiene:

Donde es el flujo de potencia original

en la línea, por lo tanto la diferencia de

flujos se tiene:

Page 3: FACTORES DE DISTRIBUCION EN EL ANALISIS DE ... DE DISTRIBUCION.pdfFACTORES DE DISTRIBUCION EN EL ANALISIS DE SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA. Introducción. En el presente trabajo

Ecuación que relaciona los factores

generalizados de distribución GGDF con

variaciones de flujo en una línea,

comparando con la ecuación 11) se tiene:

De esta forma se obtiene una relación

clara entre los factores de distribución

GGDF, expuestos en la sección anterior y

los factores generalizados de distribución

de la generación GGDF. Para poder

conocer los factores asociados a una

barra en particular, solo es necesario

conocer el factor asociado a la barra de

referencia y solucionar un sistema lineal

muy simple.

Realizando un desplazamiento de

generación completo de todos los

generadores del sistema a la barra de

referencia R, es decir , de la

ecuación 1) se tiene:

Donde p suma sobre todos los

generadores, excluido el de Referencia R.

= es el flujo en la línea (l-k) antes del

desplazamiento de generación.

= es el flujo en la línea (l-k) después

del desplazamiento de generación.

Por otra parte se tiene:

Donde p suma sobre todos los

generadores, excluida la barra de

referencia:

= es la generación final del generador

p.

= es la generación final en la barra de

referencia R.

El desplazamiento de generación

efectuado, tiene el efecto de que la

generación final en cada uno de los

generadores, excluido el de referencia,

sea cero, por lo tanto la ecuación queda

expresada como:

Después del desplazamiento, la

generación del sistema queda

concentrada en la barra de referencia R.

Donde “i” suma sobre todos los

generadores, excluido el de referencia R.

Reemplazando las ecuaciones 12) y 15),

finalmente se tiene la expresión para la

determinación de los factores de

distribución generalizados de distribución:

Factores Generalizados de Distribución de

Carga (GLDF o C).

Los factores generalizados de distribución

de carga (GLDF), al igual que los factores

GGDF, se diferencian de los factores de

distribución GSDF al suponer variaciones

totales de generación-flujo y no

incrementales.

Estos factores son independientes de la

barra de referencia.

Los factores GLDF o C, son definidos de

la siguiente forma:

Page 4: FACTORES DE DISTRIBUCION EN EL ANALISIS DE ... DE DISTRIBUCION.pdfFACTORES DE DISTRIBUCION EN EL ANALISIS DE SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA. Introducción. En el presente trabajo

Donde:

= es la carga total en el consumo “c”.

= Es el flujo total en la línea que une

los nodos “k” y “l” debida a la condición de

la operación.

= es el factor GLDF para la línea (l-

k) y asociado al consumo “c”.

Se asume un consumo “c” que incrementa

su carga en , variación que es

compensada por un generador de

referencia arbitrario R (R ≠ c). El nuevo

flujo por la línea particular queda

expresado de la siguiente forma:

Donde p suma todos los consumos:

= es el flujo modificado en la línea (l-

k).

= es la variación de carga en el

consumo c y generador de referencia R.

= es la carga total en el consumo p.

Reemplazando la ecuación 19) en la

ecuación 18), se tiene la siguiente

relación:

Ecuación que relaciona los factores de

distribución de carga GLDF, con

variaciones de flujo en una línea,

comparando la ecuación 20) con la

ecuación 1) y tomando en cuenta que una

variación en la carga corresponde a una

variación negativa de la generación se

tiene:

De esta forma se obtiene una relación

clara entre los factores de distribución

GSDF y los factores GLDF para un

consumo c. De esta forma para conocer

los factores asociados a una barra en

particular, solo es necesario conocer el

factor asociado a la barra de referencia y

solucionar un sistema lineal muy simple.

Realizando un desplazamiento de carga

completo de todos los consumos del

sistema a la barra de referencia R, es

decir se tiene ahora:

Donde p suma sobre todos los consumos,

excluido el de referencia R.

= es el flujo de la línea (l-k) antes del

desplazamiento del consumo.

= es el flujo de la línea (l-k) después

del desplazamiento del consumo.

Por otra parte se tiene:

Donde p es la suma de todos los

consumos, excluida la barra de referencia.

= es la carga final en el consumo p.

= es la carga final en la barra de

referencia R.

El desplazamiento de consumo realizado

hace que la carga final en cada uno de los

consumos, excluido el de referencia sea

cero, así la ecuación 23) queda

expresada como:

Después del desplazamiento la carga del

sistema queda concentrada en la barra de

referencia R:

Page 5: FACTORES DE DISTRIBUCION EN EL ANALISIS DE ... DE DISTRIBUCION.pdfFACTORES DE DISTRIBUCION EN EL ANALISIS DE SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA. Introducción. En el presente trabajo

Donde i suma sobre todos los consumos,

excluido el de referencia R, sustituyendo

las ecuaciones 24) y 20), finalmente se

obtiene la siguiente expresión para el

factor de distribución generalizado de

carga asociado a la barra de referencia

del sistema:

Se considera el siguiente ejemplo:

Se tiene un sistema eléctrico de potencia

de 5 nodos y 7 líneas:

Los datos de las barras son los siguientes:

Tabla N° 1

Los datos de las líneas son los siguientes:

Tabla N° 2

La matriz de admitancias (suceptancias)

es la siguiente:

Tabla N° 3

Para determinar la matriz [X], se elimina la

fila 1 y columna que corresponde a la

barra Slack (de referencia), donde se

obtiene la siguiente matriz:

Tabla N° 4

Se obtiene la matriz inversa y se añade

una fila y columna de ceros, finalmente la

matriz [X] es la siguiente:

Tabla N° 5

Los factores GSDF o A, son obtenidos

considerando la ecuación 7) y se

presentan a continuación:

PG QG PD QD

MW MW MW MW0.0000 0.0000 0.0000 1.0000

40.0000 30.0000 20.0000 10.0000

30.0000 10.0000 20.0000 15.0000

0.0000 0.0000 50.0000 30.0000

0.0000 0.0000 60.0000 40.0000

Nodo I Nodo J r p.u. x p.u. ysh/2 p.u.

1 2 0.02000 0.06000 0.030

1 3 0.08000 0.24000 0.025

2 3 0.06000 0.18000 0.020

2 4 0.06000 0.18000 0.020

2 5 0.04000 0.12000 0.015

3 4 0.01000 0.03000 0.010

4 5 0.08000 0.24000 0.025

20.8333 -16.6667 -4.1667 0.0000 0.0000

-16.6667 36.1111 -5.5556 -5.5556 -8.3333

-4.1667 -5.5556 43.0556 -33.3333 0.0000

0.0000 -5.5556 -33.3333 43.0556 -4.1667

0.0000 -8.3333 0.0000 -4.1667 12.5000

36.1111 -5.5556 -5.5556 -8.3333

-5.5556 43.0556 -33.3333 0.0000

-5.5556 -33.3333 43.0556 -4.1667

-8.3333 0.0000 -4.1667 12.5000

0 0 0 0 0

0 0.0506 0.0377 0.0403 0.0471

0 0.0377 0.0891 0.0789 0.0514

0 0.0403 0.0789 0.0951 0.0586

0 0.0471 0.0514 0.0586 0.1310

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Tabla N° 6

Para el cálculo de los restantes factores

se calcula mediante flujos DC, los flujos

en las distintas líneas (no se consideran

pérdidas de energía), los flujos calculados

son los siguientes (en MW):

Los factores GGDF o D, son obtenidos

considerando la ecuación 17) y se

presentan a continuación:

Tabla N° 7

Los factores GLDF o C, son obtenidos

considerando la ecuación 24) y se

presentan a continuación:

Tabla N° 8

Modelo del Flujo de Potencia DC.

Los factores A se derivan a partir de la

expresión 1), es decir del análisis de flujos

de carga en DC (no se considera perdidas

en las líneas de transmisión). Para

obtener los flujos en las líneas, se procede

a calcular la potencia inyectada en cada

nodo de acuerdo a la siguiente expresión:

= Potencia inyectada en el nodo “i”.

= Potencia generada en el nodo “i”.

= Potencia demandada en el nodo “i”.

En el ejemplo anterior la potencia

inyectada es la siguiente:

Tabla N° 9

Los flujos en las distintas líneas se

determinan tomando en cuenta la

siguiente expresión:

Los flujos en las distintas líneas del

anterior ejemplo se presentan a

continuación:

Tabla N° 10

Calculo de los Coeficientes de Pérdidas

[B].

Existen diversas metodologías para el

cálculo de los coeficientes de perdidas [B],

donde se consideran que las pérdidas

están en función de las potencias

generadas, por lo general son de la

siguiente forma:

En /1/ se presenta una metodología de

cálculo de los coeficientes de perdidas

utilizando los factores de distribución,

0.0000 -0.8429 -0.6286 -0.6714 -0.7857

0.0000 -0.1571 -0.3714 -0.3286 -0.2143

0.0000 0.0714 -0.2857 -0.2143 -0.0238

0.0000 0.0571 -0.2286 -0.3048 -0.0635

0.0000 0.0286 -0.1143 -0.1524 -0.6984

0.0000 -0.0857 0.3429 -0.5429 -0.2381

0.0000 -0.0286 0.1143 0.1524 -0.3016

0.7343 -0.1086 0.1057 0.0629 -0.0514

0.2657 0.1086 -0.1057 -0.0629 0.0514

0.1095 0.1810 -0.1762 -0.1048 0.0857

0.1498 0.2070 -0.0787 -0.1549 0.0863

0.3416 0.3702 0.2273 0.1892 -0.3568

0.2419 0.1562 0.5848 -0.3010 0.0038

0.0584 0.0298 0.1727 0.2108 -0.2432

-0.3505 0.4924 0.2781 0.3210 0.4352

-0.1162 0.0410 0.2552 0.2124 0.0981

-0.0381 -0.1095 0.2476 0.1762 -0.0143

-0.0305 -0.0876 0.1981 0.2743 0.0330

-0.0152 -0.0438 0.0990 0.1371 0.6832

0.0457 0.1314 -0.2971 0.5886 0.2838

0.0152 0.0438 -0.0990 -0.1371 0.3168

PI i MW

PI 1 80

PI 2 20

PI 3 10

PI 4 -50

PI 5 -60

Nodo i Nodo j MW

1 2 57.57

1 3 22.43

2 3 10.71

2 4 17.90

2 5 48.95

3 4 43.14

4 5 11.05

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donde las pérdidas son calculadas

considerando la siguiente expresión:

Donde se obtiene a partir de la

siguiente expresión:

Donde:

= Resistencia en las líneas de

transmisión.

= Es el factor GGDF de la línea “m”

debido al generador “j”.

Del ejemplo de 5 nodos y 7 líneas, se han

calculado los factores GGDF y la potencia

generada en la barra slack se obtiene a

partir de un flujo de carga, los valores de

las potencias generadas son las

siguientes:

Tabla N° 11

Es de notar que se han calculado los

valores de los factores GGDF o D,

tomando en cuenta la potencia en la barra

slack y son los siguientes:

Tabla N° 12

Se considera el cálculo de la potencia en

la barra slack mediante flujos de carga

AC, porque los coeficientes de perdidas

no son constantes sino que varían según

el estado de carga del sistema. Una vez

determinados los coeficientes de pérdidas

se tendrá una expresión para las perdidas,

que solo es válida para las condiciones

correspondientes a los valores de las

potencias generadas con lo que fueron

calculados. Para fines de estudio se

asumirá constantes los valores de la

matriz [B] calculadas.

Despacho Económico de Carga.

La matriz de coeficientes de pérdidas

puede ser utilizada para el despacho

económico de carga que considera los

límites de potencia, las pérdidas en las

líneas de transmisión.

Si se considera la siguiente función para

el despacho económico de carga:

Sujeto a las restricciones:

Donde:

= Perdidas de potencia en las líneas de

transmisión.

PD = Potencia demandada del sistema

eléctrico.

La condición para el despacho económico

/3/, todas las unidades de generación

deben trabajar con el mismo valor de

costos incrementales, multiplicados por su

factor de penalización.

Donde el factor de penalización esta dado

por la siguiente expresión:

Pgi MW

1 83.05

2 40.00

3 30.00

0.7196 -0.1232 0.0911 0.0482 -0.0661

0.2604 0.1033 -0.1110 -0.0682 0.0461

0.1073 0.1788 -0.1784 -0.1069 0.0835

0.1469 0.2040 -0.0817 -0.1579 0.0834

0.3348 0.3633 0.2205 0.1824 -0.3636

0.2371 0.1514 0.5799 -0.3058 -0.0010

0.0572 0.0287 0.1715 0.2096 -0.2443

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Para el cálculo de la derivada de la

función de pérdidas respecto de la

potencia generada, se utiliza la expresión

30), por lo que la derivada se puede

calcular con la siguiente expresión:

Para la solución se utilizara la siguiente

expresión matemática:

Donde:

b y c son los coeficientes de la función de

costos de la forma:

La potencia generada se obtiene a partir

de la siguiente expresión:

Para el sistema de 5 nodos, previamente

se ejecuta flujos de carga para conocer la

potencia en la barra slack, los resultados

se presentan en la siguiente tabla:

Tabla N° 13

La matriz de coeficientes de perdidas [B]

es la siguiente:

Tabla N° 14

Los factores de penalización son los

siguientes:

Tabla N° 15

Los resultados del despacho económico

son los siguientes:

Tabla N° 16

Para la barra Slack se ha obtenido

mediante flujos de carga, reemplazando

los valores de potencia activa obtenidas.

El despacho económico considerando el

método del gradiente tiene un costo total

de $ 1,596.33.

En la siguiente tabla se presentan los

resultados utilizando el método del

gradiente y el de coeficientes de perdidas,

para los casos de los sistemas eléctricos

de 11 barras, 14 barras (IEEE 14) y 30

barras (IEEE 30).

N° PG QG v ANG PD QD Fnodo

MW MW p.u. º MW MW

1 83.053 8.27 1.060 0.000 0.00 1 1.000

2 40.000 41.81 1.045 -1.782 20.00 10 0.979

3 30.000 24.15 1.030 -2.664 20.00 15 0.969

4 0.000 0.00 1.019 -3.243 50.00 30 0.961

5 0.000 0.00 0.990 -4.405 60.00 40 0.942

0.02308 0.00868 0.00224 -0.00013 -0.00471

0.00868 0.01115 0.00042 -0.00109 -0.00339

0.00224 0.00042 0.01112 0.00532 -0.00840

-0.00013 -0.00109 0.00532 0.00838 -0.00839

-0.00471 -0.00339 -0.00840 -0.00839 0.01116

Nodo Li

1 0.9534

2 0.9764

3 0.9893

Pgi Costo

MW $

22.571 362.072

69.211 659.141

60.369 576.016

1,597.229

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Tabla N° 17

Asignación de Peajes de los Sistemas

de Transmisión Eléctrica según el Uso

de la Red.

Una forma de medida del uso de los

sistemas de transporte de energía

eléctrica, son los factores de distribución

[Rudnick 1995], estos factores dan una

medida de la utilización de la red

basándose en la configuración de la

misma.

Al utilizar un flujo DC para calcular los

factores A, C y D, no se están

considerando las pérdidas en las líneas de

transmisión y que están serán

incorporadas posteriormente. Una

alternativa utilizada frecuentemente es

colocar las pérdidas como consumos en

los extremos de cada línea, es decir la

mitad de las pérdidas de cada línea se

colocan como carga en los extremos de la

línea. Una forma de prorrateo de los

pagos por cada línea debe ser asignada

por todos los usuarios de estas, en

proporción al máximo de la potencia

transportada por cada usuario, con

respecto al máximo de la potencia

transportada en esa línea. Se asigna un

pago a aquellos que contribuyen al flujo

en el mismo sentido del flujo máximo,

aquellos que contribuyen con flujos

negativos (en sentido contrario al flujo

máximo), no se les asigna pago por el uso

de la línea, pero tampoco se les premia.

Una de las formas de asignar

responsabilidades al flujo por las líneas ya

sea a generadores o consumos, es

tomando en cuenta las siguientes

expresiones:

Generadores:

Se toma en cuenta cuando el factor

es del mismo signo que el flujo y será 0 si

el factor es de signo opuesto.

Consumos:

Se toma en cuenta cuando el factor

es del mismo signo que el flujo y será 0 si

el factor es de signo opuesto.

Donde:

= Participación en el flujo en la

línea “l-k”, del generador o consumo “m”.

Tomando en cuenta los valores GGDF o

valores D presentados en la tabla N° 7, se

calculan la contribución de los

generadores en los flujos de cada línea

que se presentan en la siguiente tabla:

Tabla N° 18

Para el prorrateo del uso de las líneas, se

utiliza la expresión 40) y los resultados se

presentan en la siguiente tabla:

Descripción 11 NODOS 14 NODOS

Gradiente Coef. B Gradiente Coef. B

Costo $ 1,253.25 1,253.48 8,081.86 8,108.13

Perdidas MW 10.26 10.01 9.39 7.87

Descripción 30 NODOS

Gradiente Coef. B

Costo $ 576.11 576.11

Perdidas MW 2.83 2.83

Contribución de los Generadores

Línea Flujos Pg1 Pg2 Pg3 Pg4 Pg5

MW MW MW MW MW MW

1-2 57.571 60.9843 -4.3429 3.1714 0.0000 0.0000

1-3 22.429 22.0682 4.3429 -3.1714 0.0000 0.0000

2-3 10.714 9.0962 7.2381 -5.2857 0.0000 0.0000

2-4 17.905 12.4447 8.2794 -2.3619 0.0000 0.0000

2-5 48.952 28.3697 14.8063 6.8190 0.0000 0.0000

3-5 43.143 20.0908 6.2476 17.5429 0.0000 0.0000

4-5 11.048 4.8513 1.1937 5.1810 0.0000 0.0000

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Tabla N° 19

Tomando en cuenta los valores GLDF o

valores C presentados en la tabla N° 8, se

calculan la contribución de los consumos

en los flujos de cada línea que se

presentan en la siguiente tabla:

Tabla N° 20

Para el prorrateo del uso de las líneas, se

utiliza la expresión 41) y los resultados se

presentan en la siguiente tabla:

Tabla N° 21

Se hace notar que se han sumado las

pérdidas de potencia de las diferentes

líneas, a los consumos (pérdidas dividido

sobre 2).

Para la asignación del pago del peaje a

los generadores y consumos, se debe

realizar un reparto del peaje total a los

generadores y a los consumos. Este

porcentaje de reparto ha sido de bastante

debate, por ejemplo se analizaron

propuestas del reparto del 25% del peaje

total a los generadores y el 75% del peaje

total a los consumos, 50% del peaje total

a ambos, etc.

En el ejemplo considerado se dispone de

3 generadores, 4 consumos y 7 líneas. En

la siguiente tabla se presentan los valores

del peaje de las líneas:

Tablas N° 22:

En /5/ se propone que el reparto del peaje

entre los generadores sea en función a la

potencia firme de cada agente y para los

consumos sea en función a la potencia de

punta de los consumos, de acuerdo a la

siguiente expresión para el prorrateo del

peaje entre los distintos agentes:

Generadores:

Consumos:

Donde:

= Peaje de la línea “l-k” asignado a

los generadores.

= Peaje de la línea “l-k” asignado a

los consumos.

= Peaje de la línea “l-k” asignado

al generador “p”.

= Peaje de la línea “l-k” asignado

al consumo “p”.

Se considera el reparto del 50% a los

generadores y del 50% a los consumos.

En las siguientes tablas se presentan los

Contribución de los Generadores

Línea Flujos Pg1 Pg2 Pg3 Pg4 Pg5

MW % % % % %

1-2 57.571 95.06% 0.00% 4.94% 0.00% 0.00%

1-3 22.429 83.56% 16.44% 0.00% 0.00% 0.00%

2-3 10.714 55.69% 44.31% 0.00% 0.00% 0.00%

2-4 17.905 60.05% 39.95% 0.00% 0.00% 0.00%

2-5 48.952 56.74% 29.62% 13.64% 0.00% 0.00%

3-5 43.143 45.78% 14.24% 39.98% 0.00% 0.00%

4-5 11.048 43.22% 10.63% 46.15% 0.00% 0.00%

Contribución de los Consumos

Línea Flujos Pd1 Pd2 Pd3 Pd4 Pd5

MW MW MW MW MW MW

1-2 57.571 -0.1850 10.4028 5.6626 16.1094 26.4811

1-3 22.429 -0.0613 0.8652 5.1971 10.6599 5.9684

2-3 10.714 -0.0201 -2.3140 5.0420 8.8434 -0.8692

2-4 17.905 -0.0161 -1.8512 4.0336 13.7671 2.0088

2-5 48.952 -0.0080 -0.9256 2.0168 6.8835 41.5662

3-5 43.143 0.0241 2.7768 -6.0504 29.5418 17.2677

4-5 11.048 0.0080 0.9256 -2.0168 -6.8835 19.2765

Contribución de los Consumos

Línea Flujos Pd1 Pd2 Pd3 Pd4 Pd5

MW % % % % %

1-2 57.571 0.00% 17.74% 9.65% 27.46% 45.15%

1-3 22.429 0.00% 3.81% 22.90% 46.98% 26.30%

2-3 10.714 0.00% 0.00% 36.31% 63.69% 0.00%

2-4 17.905 0.00% 0.00% 20.36% 69.50% 10.14%

2-5 48.952 0.00% 0.00% 4.00% 13.64% 82.36%

3-5 43.143 0.05% 5.60% 0.00% 59.55% 34.81%

4-5 11.048 0.04% 4.58% 0.00% 0.00% 95.38%

Línea Peaje

Lij USD

L1-2 120,000.00

L1-3 130,000.00

L2-3 230,000.00

L2-4 240,000.00

L2-5 250,000.00

L3-4 340,000.00

L3-5 350,000.00

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repartos del peaje a los distintos

generadores y consumos:

Tabla 23 Generadores:

Tabla 24 Consumos:

Conclusiones.

Tal como se presenta en el siguiente

trabajo, existen diversas aplicaciones de

los factores de distribución en los

sistemas eléctricos de potencia, en la

tabla N° 10 por ejemplo se presentan los

resultados de flujos DC utilizando los

factores A.

Para el caso del uso de los factores de

distribución en el despacho económico,

las diferencias obtenidas en el despacho

económico, de los costos de generación y

perdidas de potencia presentados en la

tabla 17, muestran que el despacho

económico utilizando los coeficientes de

perdidas [B], son bastante cercanos a los

obtenidos utilizando el método del

gradiente. Sin embargo para el caso del

sistema eléctrico de 14 nodos existen

diferencias que son debidas a que la

matriz [B] se obtuvo con valores bastante

diferentes de potencias generadas, esto

nos muestra que la matriz [B] no es

constante. Se hizo el ejercicio adicional

del cálculo del despacho económico

utilizando valores diferentes a cero de las

potencias generadas y los resultados son

muy próximos a los obtenidos utilizando el

método del gradiente.

Una aplicación de los factores de

distribución, es determinar el uso del

sistema de transmisión por los distintos

generadores y consumos, tomando en

cuenta la máxima potencia transportada.

Como se puede observar los resultados

de las tablas 19, 21, 23 y 24.

Bibliografía Consultada.

/1/. Yung-Chung Chang, Wei-Taen Yang,

Chun-Chang Liu, A new Method for

Calculating Loss Coefficents, IEEE

Transactions on Power Systems, Vol. 9 N°

3 August 1994, page 1665-1671.

/2/. Tomás Fahrenkrog Borghero, Tesis

Tarificación de Sistemas de Transmisión

Eléctrica, Universidad de Chile Facultad

de Ciencias Físicas y Matemáticas

Departamento de Ingeniería Industrial julio

2004, 134 páginas.

/3/. Gonzalo Oscar Eulate Choque,

Proyecto de Grado Condiciones de

Operación Óptima en Sistemas

Hidrotérmicos, Ingeniería Eléctrica de la

Facultad de Ingeniería de la Universidad

Mayor de San Andrés, diciembre 1997

118 páginas.

/4/. Francisco Javier Danitz Miller, Tesis

Métodos de Asignación de Peajes de los

Sistemas de Transmisión Eléctricas según

el uso de la Red, Facultad de Ingeniería

de la Pontificia Universidad Católica de

Chile, 2001 196 páginas.

/5/. Edby Casiano Ortega Sanchez,

Proyecto de Grado Estudio de Cálculo de

Peajes en el Sistema Interconectado

Nacional, Ingeniería Eléctrica de la

Facultad de Ingeniería de la Universidad

Mayor de San Andrés, julio 1997 108

páginas.

Línea Peaje Pg1 Pg2 Pg3

USD USD USD USD

1-2 60,000.00 57,034.00 0.00 2,966.00

1-3 65,000.00 54,311.85 10,688.15 0.00

2-3 115,000.00 64,040.99 50,959.01 0.00

2-4 120,000.00 72,059.40 47,940.60 0.00

2-5 125,000.00 70,931.19 37,019.51 17,049.30

3-5 170,000.00 77,833.56 24,203.84 67,962.60

4-5 175,000.00 75,626.85 18,607.72 80,765.43

Línea Pd1 Pd2 Pd3 Pd4 Pd5

USD USD USD USD USD

1-2 0.00 10,641.19 5,792.33 16,478.55 27,087.94

1-3 0.00 2,478.53 14,887.82 30,536.53 17,097.11

2-3 0.00 0.00 41,758.22 73,241.78 0.00

2-4 0.00 0.00 24,434.45 83,396.95 12,168.60

2-5 0.00 0.00 4,995.40 17,049.74 102,954.87

3-5 82.71 9,515.11 0.00 101,230.85 59,171.33

4-5 69.67 8,014.67 0.00 0.00 166,915.67

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Gonzalo Oscar Eulate Choque

Ingeniero Electricista, Docente

Universidad Mayor de San Andrés,

Trabaja en el Departamento de

Planificación de la Empresa Electropaz

S.A., áreas de interés: Regulación de

Electricidad, Inteligencia Artificial,

Sistemas Eléctricos de Distribución.

Página web: http://geulate.okicode.com

N° N° a b c Pg Pg min Pgmax

BARRA MW MW MW1 1 200 7 0.0080 47.857 10 85

2 2 180 6.3 0.0090 73.540 10 80

3 3 140 6.8 0.0070 45.820 10 70