Simulación de flujo de potencia, contingencia y estabilidad de un sistema de potencia por medio del Programa Power World 12.0.

Abstract

El Capítulo I. Se dedica a la simulación con el Power World de sistemas eléctricos. Es un software de análisis y simulación de sistemas de energía eléctrica que permite hacer estudios de régimen permanente. Está estructurado en una serie de módulos interrelacionados entre si a través del módulo principal de cálculo de flujo de cargas. Todos los módulos comparten la misma interfaz gráfico para el análisis de resultados, disponiéndose también de las herramientas clásicas de análisis en modo texto, comunes a otras aplicaciones software de análisis de sistemas de energía eléctrica. El campo de aplicación del Power World es de los estudios en régimen permanente, permitiendo hacer análisis técnicos (flujo óptimo de cargas, relación de voltaje y corriente en una línea de transmisión, fallas simétricas y asimétricas, operación económica, análisis de contingencia y otros). Capítulo II. Los parámetros de voltaje, corriente y cargas de las líneas transmisión. En la representación de líneas las ecuaciones generales que relacionan el voltaje y la corriente de líneas de transmisión establece el hecho de que los cuatro parámetros de una línea de transmisión, están distribuidos uniformemente a lo largo de una línea. Si la línea aérea se clasifica como corta, la capacitancía en derivación es tan pequeña que se puede omitir por completo con una perdida de exactitud pequeña y solo se requiere considerar la resistencia R y la inductancia L en serie para la longitud total de la línea. Por lo general la conductancia en derivación, G, se desprecia cuando se calcula el voltaje y la corriente de líneas de transmisión de potencia. Capítulos III, IV y V. Los modelos de redes que se basan en la representación de admitancia e impedancia, la construcción de la matriz Zbarra, el flujo de potencia las componentes simétricas y fallas asimétricas. Para resolver el problema de flujo de potencia, se pueden usar las admitancias propias y mutuas que componen la matriz de admitancia de barra Ybarra o la impedancia de punto de operación y de transferencia que constituyen Zbarra. Se limitará el estudio a los métodos que utilizan admitancias. Las líneas de transmisión se representan por su equivalente monofásico nominal . Los valores numéricos para la impedancia serie Z y la admitancia total de la carga de la línea Y (generalmente en términos de los mega vars de carga de la línea a voltaje nominal del sistema) son necesarios para cada línea. Es esencial incluir los valores nominales y sus impedancias, las capacidades de los capacitores en derivación y la toma de los transformadores que pueden ser usadas. Para avanzar con el estudio de flujo de potencia a realizar, se debe dar ciertos voltajes de barra y se deben conocer algunos de los valores de inyecciones de potencia, como se analiza mas adelante al expandir las ecuaciones principales e igualar las partes reales y reactivas: La corriente que fluye inmediatamente después de que ha ocurrido una falla en una red de potencia se determina mediante las impedancias de los elementos de la red y de las máquinas sincrónicas. La corriente de falla rms simétrica inicial se puede determinar al representar cada máquina por su reactancia subtransitoria en serie con el correspondiente voltaje interno subtransitorio. Se puede ver fácilmente que no fluye la corriente en las barras del circuito equivalente en ausencia de una conexión externa. Se ha visto en secciones precedentes que los equivalentes de Thévenin de las redes de secuencia de un sistema de potencia se pueden interconectar para encontrar la solución de las redes que dan las componentes simétricas de corriente y de voltaje en la falla. Capítulo VI. Se desarrolla el despacho económico. La solución clásica del problema de despacho económico se da por el método de multiplicadores de Lagrange. La solución establece que el costo mínimo de combustible se obtiene cuando el costo incremental de combustible de cada unidad, multiplicado por su factor de señalización Li, es el mismo para todas las unidades que operan en el sistema. Capítulo VII. El análisis de estabilidad. Una perturbación en un Sistema de Potencia es cualquier cambio en la potencia eléctrica que puede producirse por tres factores importantes, como un cambio brusco en la carga (entrada o salida), maniobras en la red (Contingencias) o Fallas. Recordemos que las máquinas sincrónicas no tienen comportamiento lineal por la inercia que presenta su masa rotacional Cuando la máquina está en operación normal la Potencia mecánica es igual a la Potencia eléctrica. Aplicado para un sistema con múltiples máquinas, esto implica reducir todo el sistema incluyendo las cargas a sólo barras de generación.