Factores de Nodos

[pic 1]UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI

CARRERA DE ELECTRICIDAD

ASIGNATURA TARIFAS Y MEM

Lenin Moposita

^[1] 

Factores de Nodos

Abstract— Node factor of a transmission network node is the variation that the marginal transmission losses produced between said node and the market bar have in the face of a variation in the injection or withdrawal of power from that node. The factor that penalizes the cost of bringing or bringing the energy of a generator or a load to or from the market bar. This factor includes the marginal transmission losses.

 The Node Factor of a node i is the relationship between the price of energy placed at that point and the price of energy at the load center (Market Price).

Index Terms—  Node loss factor, Transmission marginals, Market price.

Resumen:

Factor de Nodo de un nodo de la red de transmisión es la variación que tienen las perdidas marginales de transmisión producidas entre dicho nodo y la barra de mercado ante una variación de la inyección o retiro de potencia de ese nodo. El factor que penaliza el costo de llevar o traer la energía de un generador o de una carga a o desde la barra de mercado este factor incluye las perdidas marginales de transmisión.

 El Factor de Nodo de un nodo i es la relación entre el precio de la energía puesta en ese punto y el precio de la energía en el centro de carga (Precio de mercado).

1. INTRODUCCIÓN

Se define al Factor de Nodo de un nodo i es la relación entre el precio de la energía en esas barras y el Mercado asociado al nivel de perdidas marginales relacionado con los intercambios de dicho nodo respecto del Mercado.

El factor de nodo (Fni) de un nodo i con respecto a un nodo que se toma como referencia, se define como la relación entre los costos marginales de ambos nodos cuando en el nodo i el costo marginal incorpora las pérdidas de transporte al nodo de referencia y los mismos se encuentran vinculados sin restricciones de transporte.

El método de Flujo de Carga AC resuelve un sistema de ecuaciones No Lineales que representan los flujos de potencia a travez de los elementos de la red. Esta resolución se hace por medio de algoritmos iterativos, siendo el más popular el de Newton Raphson simplificado, que utiliza la matriz Jacobiana con los criterios de desacoplamiento.

1. DESARROLLO

1. Una discusión sobre la Barra de Referencia versus los factores de nodo en el centro de carga.

La   matriz B   supone que todas las corrientes de carga son proporcionales   a un equivalente de la corriente total de carga y que la carga equivalente es el negativo de la suma de todas las corrientes de generadores.  Cuando   las pérdidas increméntales son calculadas, algo está implícito.

Pérdidas Totales

[pic 2]

Perdidas incrementales para la barra i de generación:

[pic 3]

Las pérdidas incrementales, son el cambio que se dan en las pérdidas, cuando un incremento se da en la generación.  Como sé derivada, las pérdidas incrementales para la barra i   asume que toda la demás generación permanece   fija.  Por las suposiciones iniciales, sin embargo, todas las corrientes de carga se relacionan entre sí y siempre van balanceadas con la generación, luego el utilizar la matriz B implica que un  incremento adicional    en la salida  del generador    es equilibrado por un incremento equivalente en la carga.

Una alternativa aproximada para el despacho económico, es el utilizar una barra de referencia que siempre se modifique, cuando un incremento de la generación sea hecho. En la figura   2.16, se muestra un sistema de potencia con varias barras de generación y la barra de generación de referencia.  Supongamos   cambios en la generación de la barra i, dado por ∆P¡ [1].

[pic 4](1)

Luego vamos a asumir que la carga permanecerá constante y que para compensar el incremento en ∆P¡ sé decrementa la generación en la barra de referencia en ∆Pref.

[pic 5](2)

Si nada más cambia ∆Pref como el negativo de ∆P¡  por lo tanto,  los flujos  en el sistema  pueden  cambiar  como un resultado  de estos dos ajustes  de generación.  El cambio en el flujo es suficiente para causar un cambio en las perdidas, por lo tanto ∆Pref no es necesariamente igual a ∆P¡.

Donde:

[pic 6](3)

A continuación nosotros podemos definir β1 como la proporción entre el negativo del cambio de potencia en la barra de referencia sobre el cambio ∆P¡.

[pic 7]

[pic 8](4)

Nosotros podemos definir el despacho económico como sigue:

Todos los generadores caen dentro de despacho económico cuando una variación de ∆P en MW para cualquier generador en la barra de referencia no ocasiona un cambio en el costo d producción de la red. Siendo ∆P lo bastante pequeño.

Donde:

Si el costo total de producción es:

[pic 9]

Luego el cambio en el costo de producción con una variación de ∆Pi en la central i es:

∆ Costo de producción es igual a:

[pic 10](5)

Pero

[pic 11]

Luego

[pic 12](6)

Para satisfacer las condiciones económicas,

∆ Costo de producción=0

[pic 13](7)

Pero puede ser escrito como

[pic 14](8)

Esta es muy similar a la siguiente ecuación.  Para la obtención  de una  solución    de despacho  económico,  elegir un valor de generación sobre la barra de referencia  y luego poner todos los otros generadores según la ecuación y chequear para toda la demanda total y reajustar la generación en la referencia como sea necesario hasta alcanzar una solución.

[pic 15](8)

1. Factor de nodo con el método de flujo AC

Los Factores de Nodo  con  respecto  a  la barra  de  referencia  pueden  encontrarse utilizando  un flujo de carga por el método de Newton-Raphson, Lo que deseamos conocer es la relación del cambio en la potencia en la barra de referencia cuando un cambio ∆P¡ es hecho.

Donde Pref es una función de la magnitud el voltaje y el ángulo de fase sobre la red cuando un cambio en ∆P¡ es hecho, todos los ángulos de fase y voltajes en la red van a cambiar [1].

Luego

[pic 16](9)

Para llevar fuera, las manipulaciones matriciales, nosotros necesitaremos solo lo siguiente.

[pic 17](10)

Los términos  son obtenidos por diferenciación en la ecuación anterior para la barra de referencia. Los términos  y  se obtiene de la matriz Jacobiana inversa esto se muestra en la siguiente ecuación para todas las barras i de la red- La ecuación resultante es:[pic 18][pic 19][pic 20]

...