ingenieria electrica

Pontificia Universidad Católica de Chile
Escuela de Ingeniería
Departamento de Ingeniería Eléctrica
___________________________________________________

FLUJO DE POTENCIA TRIFASICO
PARA SISTEMAS DE DISTRIBUCION

Cristián Marcelo Muñoz Montecinos

Memoria presentada a la comisión integrada por los profesores:
Hugh Rudnick V.D.W. (Profesor Guía)
Julián Bustos O.
Esteban Vuchetich deCheney Ch.
Miguel Ríos O.
para completar las exigencias del título de Ingeniero Civil Electricista.

Santiago de Chile, Junio de1989.

ESTA ES UNA VERSIÓN INCOMPLETA, FALTAN ALGUNAS FIGURAS Y
TABLAS

ii
AGRADECIMIENTOS

En primer lugar y de manera muy especial deseo agradecer a mi
profesor guía Dr. Hugh Rudnick por su gran disponibilidad ante cualquier
consulta, su muy profesionalevaluación y las valiosas facilidades
otorgadas durante la realización de este trabajo. Deseo también expresar
mis más sinceros agradecimientos al Dr. Julián Bustos por su permanente
ayuda, excelente pedagogía y certeros consejos, factores que fueron de
gran ayuda para el buen término de este trabajo. También deseo agradecer
la gentileza y buena disposición del Sr. Esteban Vuchetich, quefacilitó los
datos del sistema de la Compañía General de Electricidad Industrial (CGEI)
sobre el cual se realizó uno de los estudios que presenta este trabajo.
Se agradece el apoyo de la Dirección de Investigación de la
Universidad Católica (Proyecto DIUC 1/87), Fondecyt (Proyecto 89-0535) y
el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (Proyecto
CHI/87/030).

INDICE GENERAL

Pág.Dedicatoria
PREFACIO
INDICE DE TABLAS
INDICE DE FIGURAS
RESUMEN

ii
iii
viii
ix
xi

CAPITULOS
CAP. I
1.1
1.2
1.3
1.4

: ESTUDIOS EN SISTEMAS DE DISTRIBUCION
Introducción
Característica de los Sistemas de Distribución
Necesidad de un modelo más exacto
Elección del método
1.4.1 Métodos tradicionales de flujo de potencia
1.4.2 Métodos de flujo de potencia radial

1
1
3
7
1011
13

CAP. II
2.1
2.2

: MODELOS EN DISTRIBUCION
Resumen
Modelos de carga 18
2.2.1 Ventanas de carga

17
17
19

iv

2.3
2.4
2.5

2.2.2 Modelos polinomiales de carga
Modelo de líneas y cables
Modelo de transformadores
Modelo del condensador shunt

23
25
28
30

CAP. III : FLUJO DE POTENCIA TRIFASICO APLICADO
EN AUTOMATIZACION DE SISTEMAS DE DISTRIBUCION
3.1Introducción
3.2 Filosofía de la automatización en distribución
3.3 Jerarquías y funciones de la automatización
3.3.1 Funciones de automatización en la subestación
3.3.2 Funciones de automatización en el alimentador
3.3.3 Funciones de automatización a nivel de usuario
3.3.4 Sistema de comunicaciones
3.4 Lazo de control de un sistema automatizado
3.5 Beneficios potenciales de la automatización32

CAP. IV

48

4.1
4.2

: DESCRIPCION DEL METODO SUMA DE POTENCIAS
Y DEL ALGORITMO COMPUTACIONAL
Resumen
Filosofía y ecuaciones del método Suma de Potencias
4.2.1 Cálculo de las potencias nodales
4.2.2 Cálculo de los voltajes nodales
4.2.2.1
Ecuación para el módulo del voltaje
4.2.2.2
Ecuación para el ángulo del voltaje

32
34
36
38
39
40
42
43
46

48
48
49
5254
57

v
4.3

Programa computacional de flujo de potencia trifásico
4.3.1 Generalidades
4.3.2 Justificación del PASCAL
4.3.3 Descripción del algoritmo
4.3.3.1
Ingreso de parámetros, datos topológicos

4.3.4
CAP. V
5.1
5.2

5.3

y cargas
4.3.3.2
Proceso iterativo
4.3.3.3
Impresión de resultados
Numeración de los nudos de la red

: APLICACIONES A SISTEMAS REALES DEDISTRIBUCION E INFORMACION COMPUTACIONAL
Resumen
Sistema CONAFE
5.2.1 Análisis de los resultados
5.2.2 Conclusiones
Sistema CGEI
5.3.1 Análisis del caso base
5.3.1.1
Principales supuestos
5.3.1.2
Resultados de voltaje
5.3.1.3
Resultados de pérdidas de potencia
5.3.2 Otros estudios
5.3.2.1
Variación de las pérdidas de potencia
5.3.2.2

con el nivel de carga
Localización de bancos...