Análisis de flujos de potencia en power world

PROYECTO DE ANÁLISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA (ANÁLISIS DE FLUJOS DE CARGA Y FALLAS ASIMETRICAS)

1. Para el sistema de potencia descrito en las tablas siguientes:

Nodos PD (Base 100 MVA) 0 0.5634 1.6998 0.9167 2.4713 0.9845 QD (Base 100 MVA) 0 0.039 0.0904 0.15 0.5249 0.1025 Tensión nominal(kV) 13.8 230 230 230 18 230 Tensión pu 1.05 1 1.02 1.01 1.05 1

Barra 1 2 3 4 5 6

Tipo slack PQPV PV PV PQ

Lineas y trafos (Datos para Base 100 MVA) Barra 1 2 3 4 5 6 6 Barra 2 3 4 5 6 2 3 R pu 0.025 0.0238 0.0328 0.1021 0.213 0.1494 0.1191 Xpu 0.1682 0.2108 0.1325 0.8957 0.8957 0.3692 0.2704 Bpu 0.259 0.3017 0.0325 0.2406 0.2406 0.0412 0.0328 Cargabilidad Límite MW 160 75 60 100 80 75 75

Generadores: Barra 1 3 4 5 Pg min (MW) 150 30 50 380 Pgmax (MW) 200 63 70 400 Qgmin (MVAR) -120 0-50 -110 Qgmax (MVAR) 120 98 81 110 PG (MW) 55 60 380

a. 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. b. Se pretende mejorar el sistema haciendo que los requerimientos de potencia reactivaen 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)? c. Sugiera una pregunta sobre el problema del flujo de carga a resolver en el sistema de potenciaplanteado y resuélvala en el simulador. Se espera que los resultados sean mostrados gráficamente.

2. Considerando los siguientes datos en secuencia para los elementos del sistema de potencia del punto anterior.

Barra 1

Barra 2

R0 pu 0.05

X0pu 0.25

B0pu 0.3

4 5 0.2 0.95 0.6 Datos Trafos (Datos con base 100 MVA)

Aterrizamiento trafo Baja/Alta Delta / Y aterrizado Y aterrizado/Delta

Barra X1=X2=Xd' X0 ZNeutro 1 0.04 0.01 0 3 0.02 0.005 0 4 0.04 0.01 0 5 0.03 0.04 0 Datos Generadores (Datos con base 100 MVA)

Aterrizamiento Y aterrizado Y aterrizado Y aterrizado Y aterrizado

Todos los elementos del sistema tienen la misma representación en secuencia negativa y cero que la enunciada para secuencia positiva. 1. Ordene las barras del sistema de la más robusta a lamenos 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 enel simulador. Se espera que los resultados sean mostrados gráficamente.

Para el desarrollo del Taller, se ha planteado el siguiente modelo, a fin de representar el sistema de potencia dado, para este fin, se va a usar la herramienta computacional llamada “Power World”.

Los valores de cada elemento del sistema fueron insertados de la siguiente manera en el programa para cada elemento.

A.Simulación de los flujos de carga. Flujo DC

Líneas de Transmisión

Generadores

Flujo AC

Ahora se van a mostrar los resultados obtenidos, por cada uno de los métodos vistos en clase, con un error del 0.1% y un límite máximo de 60 iteraciones: Newton Raphson Desacoplado Rápido

Newton-Raphson Completo

Gauss-Seidel

Luego de comparar los resultados obtenidos por cada método, sepuede observar que la convergencia del Newton Raphson Completo es mucho más alta dado que la tensión en los nodos del sistema se mantiene en 1pu en los nodos de generación y la caída de tensión en el nodo 6 no tiene una caída de tensión tan elevada siendo del 0,92pu, por este motivo este método es muy efectivo y eficiente dado que requiere de pocas iteraciones para entregar un resultado óptimo,...