Ingenieria

Scientia et Technica Año X, No 25 Agosto 2004. UTP. ISSN 0122-1701

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ANÁLISIS ESTÁTICO DE CONTINGENCIAS DE POTENCIA ACTIVA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA
RESUMEN En este artículo se muestra una metodología para el estudio de contingencias, cuya aplicación se contempla en el planeamiento y la operación de sistemas eléctricos, y que hace parte de los estudios de seguridad. Se presenta unanálisis comparativo de las metodologías de cálculo de índices de evaluación de potencia activa en contingencias simples y en estado estacionario en los cuales dichos índices son calculados resolviendo flujos de carga A.C. y D.C. La metodología es probada con un sistema de la vida real de 17 barras, 23 líneas y una demanda total de 81 MW. PALABRAS CLAVES: Índices de evaluación o índices deseveridad IP, lista de contingencias, ordenamiento de contingencias. ABSTRACT This paper shows a methodology for contingency analysis in stationary state for active power in electrical power systems. This application is used in planning and operation of electrical systems and is part of the security studies. A comparative analysis is shown for the calculation of the evaluating indexes for simplecontingencies and in stationary state in which the performance index is calculated using load flow in A.C and D.C. The methology is tested in a real system of 17 buses, 23 lines and a total demand of 81 MW. KEYWORDS: Performance Index (IP), Ranking of contingencies, Masking of de contingencies. 1. INTRODUCCIÓN Parte importante en el análisis de seguridad de los sistemas eléctricos de potencia es elestudio de contingencias. Se puede definir una contingencia como el evento que ocurre cuando un elemento de la red es retirado o sale de servicio por causas imprevistas o programadas [1], [2]. En los análisis de contingencias se estudian los efectos sobre el sistema y su capacidad de permanecer en operación normal sin un elemento. También se analizan los problemas que estas salidas producen como porejemplo: sobrecarga térmica, pérdida de carga, corrientes de cortocircuito excesivas, entre otras [1]. Cada vez que se presenta la salida de un elemento en el sistema, las corrientes en las líneas se redistribuyen a través de la red y los voltajes de las barras cambian [1] [2], [3]. Como consecuencia de esto, pueden aparecer sobrecargas en líneas o transformadores. En los estudios de contingenciasse consideran las salidas de: líneas de
Fecha de recepción: 31 Mayo de 2004 Fecha de aceptación: 23 Julio de 2004

ANTONIO ESCOBAR Ingeniero Electricista. M.Sc. Profesor Asociado Universidad Tecnológica de Pereira aescobar@utp.edu.co LUIS ALFONSO GALLEGO Ingeniero Electricista. Estudiante de Maestría en ingeniería eléctrica. Universidad Tecnológica de Pereira lagalleg01@hotmail.comtransmisión, transformadores, generadores y cargas. Las salidas de los elementos pueden ser programadas o ser forzadas por condiciones ambientales o fallas [1]. De otro lado, la salida de un elemento puede dar origen a la salida de otros elementos, pudiéndose producir un efecto en cascada que eventualmente conduce al colapso del sistema [2], [3]. Cuando se realizan estudios de contingencias se puedeconsiderar la salida de un elemento o la salida simultánea de varios. En este último caso, nos encontramos en un problema de contingencias múltiples [1]. Independiente de sí la contingencia es simple o múltiple se debe definir el nivel y el tipo de contingencia que vamos a manejar como aceptable para el sistema [1] [2]. Podemos considerar que el sistema debe poder operar normalmente ante una contingenciasimple (salida de un elemento) y que ante una segunda contingencia o ante contingencias múltiples, el sistema opere en condiciones anormales. Los análisis en estado estable para contingencias se realizan generalmente resolviendo muchos flujos de

2 carga sobre los sistemas. A través de estos se pueden conocer las condiciones de estado post-transitorio que el sistema adquiere después de la...