tutorial PowerWorld

DESARROLLO DE APLICACIONES DOCENTES MEDIANTE
POWERWORLD
Elvira Fernández, Esther Torres, Igor Albizu, Sergio Miguélez
Departamento de Ingeniería Eléctrica, Universidad del País Vasco
iepfehee@bi.ehu.es
RESUMEN
Uno de los programas utilizados para simular y estudiar el comportamiento de
los sistemas eléctricos de potencia, en concreto para analizar tanto los flujos de
carga como laoperación económica, es el PowerWorld. En esta comunicación
se muestra un ejemplo de aplicación de este programa y se comparan sus
ventajas frente a la herramienta de uso general Matlab.
1. INTRODUCCIÓN
La incorporación del ordenador tanto en la industria de la energía eléctrica
como en el área docente de la misma, ha permitido el diseño y desarrollo de
herramientas de simulación que permitenreproducir el comportamiento y los
fenómenos que se producen en un sistema eléctrico de potencia y que
permitan conocer cómo va a responder el sistema ante distintas situaciones de
funcionamiento.
El gran tamaño y complejidad de la mayor parte de los problemas de los
sistemas eléctricos ha hecho de los programas de simulación el principal
instrumento de trabajo. Uno de estos programas es elPowerWorld, cuyo
principal atractivo es que además de permitir resolver el problema de los flujos
de carga y el despacho económico y la realización de diferentes estudios,
posee una interface gráfica muy potente con la que se muestran los flujos de
potencia en el sistema como flujos en movimiento, con flechas animadas en las
líneas de transmisión, cargas, y generadores.
En esta comunicación sepresenta una aplicación de esta herramienta de
simulación digital que se está utilizando en las aulas de la asignatura de
Tecnología Eléctrica en la Escuela Superior de Ingenieros de Bilbao, con la
doble finalidad de acercar al alumno al manejo de herramientas digitales y de
proporcionarle la posibilidad de estudiar el funcionamiento del sistema eléctrico
de potencia en cualquier situación,posibilidad que mediante técnicas docentes
tradicionales sería impensable debido a la limitación en el número de nudos del
sistema a analizar y en el número de estudios a realizar sobre un sistema
concreto, debido al coste computacional que supone la resolución de este tipo
de problemas. Asimismo, en la ponencia se presentarán las ventajas de esta
herramienta, frente a otras herramientas de usogeneral como Matlab, en el
análisis de flujos de cargas y despacho económico.
2. POWERWORLD
PowerWorld Simulator es un programa que analiza flujos de cargas, capaz de
resolver sistemas de hasta 60.000 nudos. Permite introducir datos económicos
en la solución, por lo que evalúa, no sólo los aspectos técnicos del sistema,
sino también su importancia económica.

La principal característicadel PowerWorld es que muestra el flujo de potencia
en el sistema de forma animada, con flechas coloreadas en las líneas de
transporte, cargas y generadores cuyo movimiento, tamaño y dirección es
proporcional a la magnitud y dirección del flujo de cargas.
Además, permite acceder a los parámetros del modelo, funciones y
herramientas de manera muy sencilla, a través de un interface gráfico deusuario (GUI).
3. EJEMPLO DE CÁLCULO DE LOS FLUJOS DE CARGAS
El estudio del flujo de carga en un sistema eléctrico de potencia consiste en el
análisis del sistema en régimen permanente y en situación equilibrada bajo
unas condiciones determinadas de operación (un escenario de generación y
demanda determinado y una determinada configuración de la red que pone en
contacto a generadores yconsumidores).
A través del estudio de flujos de carga se obtienen la magnitud y el ángulo de
fase de la tensión, así como la potencia activa y reactiva en cada nudo,
constituyendo una importante herramienta en la operación y planificación del
sistema, ya que permite detectar situaciones como sobrecarga de líneas y
transformadores, violación de los límites de tensión, etc.
El problema del cálculo...