TALLER DE SISTEMAS DE POTENCIA.

TALLER DE SISTEMAS DE POTENCIA

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Presentado por

Carlos Andrés López López        Código: 222981

Eduardo Santos        Código: 222999

Presentado al Ingeniero

Luis Eduardo Gallego

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍA

ANÁLISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA

Taller de Sistemas de Potencia

1. Introducción

En la actualidad, las redes eléctricas han aumentado de tamaño y se han incrementado el número de interconexiones, por lo que la planeación para las futuras expansiones o robustecimiento del sistema se vuelven cada día más complejas. Los costos de inversión han provocado que las compañías eléctricas consideren una gran variedad de posibilidades para el diseño y realicen estudios cada vez más detallados de las consecuencias que pueden ocasionar sobre el sistema la elección de cada alternativa. También es necesario reunir y manejar un gran número de datos con la mayor exactitud posible para todas las redes que permitan  lograr un análisis detallado de los diferentes casos que sufre la red. Por lo anterior y otros motivos más, el uso de software especializado se hace imprescindible ya que estos permiten gran capacidad de almacenamiento en los ordenadores que operan y se pueden conseguir los datos obtenidos en una pequeña fracción de tiempo.

En el presente documento, con el fin de abordar los temas de flujos de potencia y análisis de fallas para un ejercicio dado, se implementará el software Power World, que es un programa especializado, confiables y que brinda prestaciones suficientes para abordar los temas a desarrollar.

1. Descripción del sistema

A continuación se indican los parámetros del sistema a analizar

Tabla 1.Datos de Barrajes

Tabla 2. Datos de lineas y trafos (Datos en base de 100 MVA)

Tabla 3. Parametros de Generadores

Tabla 4. Parametros de secuencia de trafos

Tabla 5. Parametros de secuencia de Generadores

Los datos de secuencia positiva y negativa de los elementos que no se encuentran discriminados, se asumen como iguales a los de secuencia positiva.

Dados los parámetros del sistema se requiere resolver los interrogantes que se enuncian a continuación:

1. Con base a la información de las tablas 1 a 3

1. Corra un flujo de carga utilizando los métodos vistos en clase y compare los resultados. Analice la convergencia de los métodos  y los errores obtenidos. Analice con especial cuidado las inyecciones de Potencia reactiva en los nodos de los generadores.
2. Se pretende mejorar el sistema haciendo que los requerimientos de potencia reactiva en los generadores disminuyan y a su vez se disminuyan las pérdidas de activa en las líneas. Para ello se consideran colocar trafos y líneas en paralelo. Si se tuviera que colocar un (1) solo trafo o línea en paralelo en el sistema. ¿Cuál es la mejor opción (qué trafo o linea se debe duplicar)?
3. Sugiera una pregunta sobre el problema del flujo de carga a resolver en el sistema de potencia planteado y resuélvala en el simulador. Se espera que los resultados sean mostrados gráficamente.

1. Considerando los datos de secuencia para los elementos del sistema de potencia.

1. Ordene las barras del sistema de la más robusta a la menos robusta. Argumente sus resultados.
2. Analice el efecto de variar la impedancia X0pu del trafo de la barra 1 hasta igualar X0pu de la barra 4 con pasos de 0.05 pu sobre las tensiones en las barras 3 y 6 para una falla monofásica en la barra 3 . Argumente sus resultados.
3.  Sugiera una pregunta sobre el problema del flujo de carga a resolver en el sistema de potencia planteado y resuélvala en el simulador. Se espera que los resultados sean mostrados gráficamente.

1. Desarrollo

1. Una vez ingresados los datos anteriormente indicados al software, gráficamente, el sistema obtenido se puede observar en la Figura 1.

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Figura 1. Configuracion del sistema de potencia

1. Los métodos a analizar serán: Flujo DC, Gauss Seidel, Newton Raphson desacoplado rápido y Newton Raphson completo.

Flujo DC

Para el caso de flujo DC, gráficamente se puede observar que el transformador 1-2 se encuentra sobrecargado ya que está transfiriendo el 105% de su capacidad nominal (ver Figura 2). Por otro lado los datos obtenidos usando este método se pueden observar en la Tabla 6 y la Tabla 7. Dado que para este método se desprecia la parte resistiva de las líneas, no hay  pérdidas de potencia activa, de igual forma no se tiene generación ni flujo de reactivos ya que en régimen permanente para análisis DC estos no se tienen en cuenta pues su presencia se da únicamente de forma transitoria.

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