Contingenicias

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INGENIERIA ELECTRICA

ANALISIS DE CONTINGENCIAS
EI algoritmo descrito en el presente articulo forma parte de un programa de investiqacion que la seccion de potencia del Departamento de Ingenieria Electrica esta desarrollando con el objeto de implementar una moderna y eficaz infraestructura computacional que sirva para efectuar estudios avanzados en analisis de sistemas electricos de potencia.(Ecuaci6n (1 )}, puesto que los generadores y las cargas se comportan como fuentes y extracciones de potencia y no de corriente. Una formulaci6n que modela el sistema can fuentes de potencia es el Flujo de Cargas, que en su versi6n de Newton-Raphson desacoplada rapids (2, 3), se expresa como:
t:.P/V = B' t:.Q/V = B'" . t:.e (2) (3)

Autores:

Jaime Aleman Casas Profesor Asociado IngenieroElectricista Msc. Potencia Electrica

t:.V

Donde:

t:. P
z,o:

Y

t:. Q: Vectores de correcci6n de
las potencias activas y reac-

tivas, respect iva mente.
Vector de correcci6n de anqulos en los nodos. Vector de correcci6n de magn itudes de vol tajes nodales. Matrices de susceptancia, derivadas de B con la "desar ticulacion" del nodo compensador y de todos los nodos generadoresrespectivamente. Matriz de susceptancia noda I, correspond iente a la competente imaginaria de

Fernando Aljure, Luis Camargo, Ramiro Vergara Estudiantes de proyecto de grado 1980 Departamento de Ingenierfa Electrica

t:. V:
B' y B":

La seguridad en la operaci6n de sistemas de potencia es uno de los temas en los que se ha trabajado can mayor interes en los ultirnos tiempas. Una ayudainvaluable en el problema de la seguridad es el AnaIisis de Contingencias. Las contingencias que pueden atectar el sistema son de dos tipos: 1. Contingencias que producen cambios en la topologfa de la red, tales como las sal idas a entradas de I lneas y 10 transformadores. 2. Contingencias en nodes. que son las que involucran cambios de generaci6n y/o carga en los barrajes del . sistema. EI anal isis decontingencias consta de un algoritmo capaz de calcular la nueva situaci6n del sistema en estado estacionario, una vez ocurrida cualquier contingencia. Esta situaci6n esta especificada esencialmente por los valores de los voltajes y los anqulos en los nodos. EI metoda usado tradicionalrnente en el anal isis de contingencias ha sido el Flujo de Cargas A.c.; sin embargo, la alta exactitud de este me-todo no es indispensable para dicho anal isis. De esta manera es posible pensar en un metoda que presente ventajas en velocidad, haciendose funcional tanto para estudios de planeamiento como para los de operaci6n. A continuaci6n se explicaran tres algoritmos implementados para tal fin, dentro del programa de provectos de grado del area de potencia del Departamento de Ingenierfa Electrica de laUn iversidad Naciona112. CONCEPTOS BASICOS

B:

Y.
Con los dos model os anteriores. la soluci6n para contingencias nodales es inmediata y consiste en cambiar algunos elementos del vector independiente resolviendo luego la ecuacion para la nueva situaci6n del sistema, La inversi6n matricial, necesaria en este proceso, es solo aparente ya que las matrices de coeficientes Y y B poseen muchoselementos iguales a cero. permitiendo la aplicaci6n de tecnicas modernas de soluci6n para matrices disperses, (4, 5, 6, 7). Sin embargo, los cambios que modifican la topologfa de la red involucran un replanteamiento de la matriz de coeficientes del sistema, 10 que implica una gran cantidad de operaciones adicionales en un nuevo proceso de formaci6n y factorizaci6n, (5,6). La aplicaci6n del "Teoremade Compensaci6n" permite hallar la solu- ~

Cualquier red de potencia electrica puede representarse par ecuaciones de nodes. expresadas en forma rnatricial como: (1)

Y . V =
Donde:

(1)

Y: Matriz de Admitancia Nodal. V: Vector de voltajes en los nodos I : Vector de inyecciones de corrientes nodales. En sistemas de potencia reales no es ex acto util izar la formulaci6n nodal

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