Prácticas de simulación de flujos de carga

PRÁCTICAS DE SIMULACIÓN EN SISTEMAS DE POTENCIA
Oscar E. Díaz V.
Ingeniero Electricista
Universidad Nacional de Colombia
oedv_pil@hotmail.com

Resumen – Este documento presenta un resumen de los principales puntos a considerar en el diseño e implementación de prácticas de simulación de sistemas de potencia, que complementen la comprensión de los fundamentos teóricos. Se presentan tambiénlas características principales de dos programas de simulación de uso comercial, empleados en la formulación de un documento guía para la asignatura de Sistemas de Potencia de la Universidad Nacional de Colombia.

Palabras clave: Prácticas de Simulación, Sistemas de Potencia, ETAP PowerStation, PowerWorld Simulator, Flujos de Carga, Análisis de Corto circuito.

I. INTRODUCCIÓN

Para lograr queel ingeniero de potencia pueda efectuar un análisis completo de un sistema eléctrico de potencia real, se hace necesario que se incluya, dentro de su plan curricular, el manejo de herramientas de simulación que le permitan realizar tareas comunes del análisis de sistemas de potencia, como son los flujos de carga, el análisis de corto circuito, los estudios de estabilidad, entre otros y que a suvez le permitan realizar un estudio de sensibilidad sobre los distintos elementos de un sistema de potencia. Los sistemas inicialmente empleados para la aplicación de dichas herramientas deben ser simples, buscando en un principio la familiarización del futuro ingeniero con los programas de simulación.

Actualmente en nuestro país, a pesar de que muchas instituciones educativas cuentan con losprogramas necesarios para efectuar simulaciones en sistemas de potencia, muy pocas poseen un documento estructurado que sirva de guía para el alumno de sistemas de potencia y que esté orientado a los estudios más comunes realizados sobre sistemas reales. La ausencia de un documento de este tipo puede llevar al alumno a incurrir en errores de interpretación y análisis de resultados, además de hacermás lento el proceso de aprendizaje. Aunque son muchos los programas disponibles para la simulación de sistemas de potencia, en las universidades no se cuenta con un buen número de ellos. En este documento se hace referencia a la utilización de dos programas comerciales, ETAP PowerStation y PowerWorld Simulator, que se emplearon en la creación de guías de simulación de sistemas eléctricos depotencia, para flujos de carga y análisis de corto circuito, en la Universidad Nacional de Colombia, sede Manizales [3]. Dichas guías fueron desarrolladas para servir de complemento a los conceptos teóricos presentados en la asignatura de Sistemas de Potencia II.




II. FORMULACIÓN DE GUÍAS DE SIMULACIÓN

A la hora de elaborar un documento guía aplicado a la utilización de una herramienta desimulación determinada, no se deben perder de vista los fines pedagógicos perseguidos en la enseñanza del uso de un simulador. Según [1], el objetivo principal que se debe buscar cuando se utiliza un simulador, es facultar al estudiante para que logre una completa apreciación de la herramienta a utilizar y poder emplearla para aumentar la comprensión de los conceptos teóricos fundamentales del estudioa realizar. Es de aclararse que el uso de las herramientas de simulación no sustituye la capacidad de análisis del estudiante, sino que por el contrario la aumenta.

En [1] se presenta una metodología para la enseñanza del uso de una herramienta de simulación, que consta de 5 etapas y donde cada una de ellas persigue unos objetivos relacionados con el simulador como tal y también con losmodelos de los sistemas a emplear. Las etapas propuestas son:

• Introducción: en esta etapa se debe alcanzar un conocimiento general de la herramienta de simulación y además se debe contar con un dominio de la teoría fundamental necesaria.

• Creación del modelo de simulación: con esta etapa se pretende estudiar y comprender el modelo a simular así como aprender la forma de ingresar los datos...