Flujo De Carga

FLUJO DE POTENCIA OPTIMO ESPECIALIZADO PARA SISTEMAS RADIALES

FLUJO DE POTENCIA OPTIMO ESPECIALIZADO PARA SISTEMAS RADIALES
RESUMEN En este artículo se resuelve el problema de flujo de potencia óptimo para sistemas radiales de distribución usando un flujo de potencia especializado. PALABRAS CLAVES Sistemas Radiales, Flujo de Potencia Óptimo, Método de la cadena. ABSTRACT In this article theoptimal power flow problem for distribution radial systems is solved using a specialized power flow. KEYWORDS Radial systems, Optimal Power Flow , Chain Method. 1. INTRODUCCIÓN El Flujo de Potencia tradicional que utiliza el método de NewtonRaphson para encontrar el punto de operación de un sistema eléctrico de potencia está en capacidad de resolver topologías tanto radiales como enmalladas.MAURICIO GRANADA E. Ingeniero Electricista, M.Sc Docente F.I.E. Universidad Tecnológica de Pereira magra@utp.edu.co

RAMÓN A. GALLEGO R. Ingeniero Electricista, Ph.D. Docente F.I.E. Universidad Tecnológica de Pereira ragr@utp.edu.co
Grupo de Investigación en Planeamiento de Sistemas Eléctricos

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FLUJO DE POTENCIA OPTIMO ESPECIALIZADO PARA SISTEMAS RADIALES

Sin embargo, a medida que lacomponente de radialidad del sistema sea mayor, el método de Newton se hace más ineficiente debido a que se conforman matrices Jacobianas altamente dispersas en cada iteración del proceso. Los alimentadores primarios de los sistemas de distribución generalmente son operados con una distribución topológica radial. El estudio de estos sistemas incluye diversos problemas encaminados, generalmente, a lareducción de pérdidas y optimización de recursos. Entre los problemas más estudiados de los sistemas de distribución se encuentran: el planeamiento, la reconfiguración, la colocación óptima de capacitores y el mejoramiento del perfil de tensión, entre otros. Todos estos estudios requieren de una herramienta común de análisis como lo es el flujo de potencia para sistemas de gran tamaño y conconfiguración radial (FP). Por tal razón, se propone utilizar el método desarrollado por Mesut E. Baran y Felix E. Wu [1], el cual aborda esta problemática. Este método maneja, implícitamente, una técnica de ordenamiento que no genera dispersidad durante el proceso de inversión de la Jacobiana. Es decir, no aparecen elementos de relleno al invertir dicha matriz, siendo ésta característica a la que sele trata de sacar el mayor provecho [2]. En este documento, se utiliza el FP descrito anteriormente para abordar el problema de reducción de pérdidas en sistemas radiales de distribución. Este problema es tratado como un flujo de potencia óptimo (FPO) cuyos parámetros de control son los voltajes nodales. Por lo tanto, el FP será el encargado de verificar, en cada iteración del FPO, el cumplimientodel balance de potencias o punto de operación del sistema. 2. FLUJO DE CARGA RADIAL Las principales características de este método consisten en que utiliza la disposición radial de la red, calcula el vector de variables de estado (Z) en nodos adyacentes y utiliza la subestación como punto de partida debido a que allí las variables de estado son conocidas. Lo anterior quiere decir que si Z esconocido en un nodo k, entonces Z puede ser calculado en un nodo adyacente k+1. De esta manera, se puede efectuar un procedimiento iterativo que se desplace sobre el sistema eléctrico calculando Z en cada nodo. Adicionalmente, se debe tener en cuenta que la potencia activa y

reactiva que inyecta la subestación al sistema es conocida y por tal razón, en este método, estos dos parámetros son escogidoscomo variables de estado. Así, una vez ordenado el sistema, el proceso de inversión puede efectuarse en función de la disposición topológica de la red.
0
Subestación

1 S0 Z0 V1 SL
1

k S1 Vk SL
k

k+1 Sk Zk S k +1 V k +1 SL k1 S k1 Vk 1 SL
k1 k +1

n Condicion de Sn = 0 =  frontera Vn SL kn Condicion de S kn = 0 =  frontera Vkn SL
kn n

V0

Sk0

Figura 1. Red de...