Simulador power world

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UNIVERSIDAD DE LA FRONTERA FACULTAD DE INGENIERIA CIENCIAS Y ADMINISTRACION DEPARTAMENTO DE INGENIERIA ELECTRICA TEMUCO

IMPLEMENTACION Y APLICACIONES DEL PROGRAMA DE SIMULACION POWERWORLD

TRABAJO DE TITULACIÓN PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO DE EJECUCION EN ELECTRICIDAD

PROFESOR GUÍA: SR. MANUEL VILLARROEL MORENO

LUIS MARCOS ANTICOI DURAN 2005

i

INDICE Pág CAPITULO 1 –INTRODUCCION

1.1 1.2 1.3 1.4 1.4.1 1.4.2

Antecedentes generales Planteamiento del problema Revisión Bibliografica Objetivos Objetivo general Objetivos específicos

1 3 4 5 5 5

CAPITULO 2 - POWERWORLD SIMULATOR

2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4

Introducción Descripción general del programa Tipos de análisis permitidos Construcción de diagramas unilineales Versióndel programa para uso universitario Descripción de ventanas Ventana General Modo Edición Modo de Simulación Uso de las barras de herramientas, barras de herramientas Standard

6 8 9 10 11 12 12 12 23 27

ii

CAPITULO 3 - DESARROLLO DE APLICACIONES

3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.4 3.5 3.5.1 3.5.2 3.5.3 3.5.4 3.5.5 3.5.6

Introducción Cálculo de flujos de potencia Resolución delsistema de 9 barras con PowerWorld Resolución del sistema de 9 barras con FUGO Cálculo de cortocircuitos Resolución del sistema de 7 barras con PowerWorld Resolución del sistema de 7 barras con COSEP Algunas observaciones al programa encontradas durante los cálculos de flujos de potencia y cortocircuito Otros programas de simulación de sistemas de potencia CYMFAULT CYMFLOW DIgSILENT PowerFactory ETAPPowerStation Neplan WINFLU

39 39 40 44 49 50 51

57 59 60 61 62 63 64 65

CAPITULO 4 - CONCLUSIONES BIBLIOGRAFIA ANEXO A ANEXO B ANEXO C Cálculo de flujos de potencia de un SEP con PowerWorld Simulator Cálculo de fallas con PowerWorld Simulator sobre una barra de carga Datos de los sistemas estudiados 69

iii

RESUMEN Este trabajo presenta el programa computacional POWERWORLD paraanálisis de Sistemas Eléctricos de Potencia con el fin de implementarlo en el Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de la Frontera. En primer lugar se hace una descripción general del programa, sus aplicaciones, los tipos de análisis que permite y el desarrollo de un manual de usuario el que será una importante ayuda al momento de utilizarlo. Como parte fundamental del trabajo semuestran ejemplos de aplicación de este programa, se identifican potencialidades y limitaciones de la herramienta empleada y se presentan una comparación de resultados arrojados por el mismo frente a la herramienta de uso general Matlab con los programas FUGO que realiza cálculos de flujos de potencia y COSEP que realiza análisis de fallas, en relación con dos sistemas de 9 y 7 barras respectivamente.También se presentan algunos de los programas de simulación "demo" utilizados actualmente, relacionados con la generación, transporte y distribución de energía eléctrica, teniendo como finalidad invitar a explorar el mundo de los programas comerciales. Se incluyen además tres anexos, los anexos A y B que contienen unas guías de simulación de flujos de potencia y corrientes de cortocircuitorespectivamente con PowerWorld y el Anexo C donde se entregan los datos de los sistemas de 9 y 7 barras Del trabajo realizado es posible concluir que PowerWorld es un programa computacional de simulación de sistemas de potencia, que contiene poderosas técnicas de visualización que son utilizadas de manera interactiva, resultando así extremadamente intuitivo y fácil de utilizar en el análisis de sistemasde potencia, como es el caso de flujos de carga, flujo de potencia óptimo, fallas por cortocircuito, despacho económico entre otros, lo que permite adaptarse fácilmente a un entorno didáctico con símbolos y dibujos claramente reconocibles.

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CAPITULO 1 - INTRODUCCIÓN

1.1

Antecedentes generales

Los Sistemas Eléctricos de Potencia (SEP) presentan una serie de características que...
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