¿Qué es el Análisis de Flujo de Potencia?

¿Qué es el Análisis de Flujo de Potencia?

Definición del Análisis de Flujo de Carga

El análisis de flujo de carga es el proceso computacional utilizado para determinar las condiciones de operación en estado estable de una red de sistema de potencia.

Propósito del Estudio de Flujo de Carga

Determina el estado de operación del sistema de potencia bajo una condición de carga dada.

Pasos en el Análisis de Flujo de Carga

El estudio de flujo de carga involucra los siguientes tres pasos:

Modelado de componentes y red del sistema de potencia.

Desarrollo de ecuaciones de flujo de carga.

Resolución de las ecuaciones de flujo de carga utilizando técnicas numéricas.

Modelado de Componentes del Sistema de Potencia

Generador

Carga

Línea de Transmisión

Una línea de transmisión se representa como un modelo π nominal.

Donde, R + jX es la impedancia de la línea y Y/2 se llama la admitancia de carga de la mitad de la línea.

Transformador con Cambio de Relación Fuera de Nominal

Para un transformador nominal, la relación

Pero para un transformador fuera de nominal

Así, para un transformador fuera de nominal, definimos la relación de transformación (a) de la siguiente manera

Ahora queremos representar un transformador fuera de nominal en una línea mediante un modelo equivalente.

Fig. 2: Línea que Contiene un Transformador Fuera de Nominal

Queremos convertir lo anterior en un modelo π equivalente entre los buses p y q.

Fig. 3: Modelo π Equivalente de la Línea

Nuestro objetivo es encontrar estos valores de admisancias Y1, Y2 y Y3 para que la Fig. 2 pueda representarse por la Fig. 3.De la Fig. 2 tenemos,

Ahora consideremos la Fig. 3, de la Fig. 3 tenemos,

De las ecuaciones I y III, al comparar los coeficientes de Ep y Eq obtenemos,

De manera similar, de las ecuaciones II y IV tenemos

Algunas observaciones útiles

A partir del análisis anterior vemos que los valores de Y2, Y3 pueden ser positivos o negativos dependiendo del valor de la relación de transformación.

¡Buena pregunta!

Y = –ve implica absorción de potencia reactiva, es decir, se comporta como un inductor.

Y = +ve implica generación de potencia reactiva, es decir, se comporta como un capacitor.

Modelado de una Red

Consideremos el sistema de dos buses mostrado en la figura anterior.

Ya hemos visto que

La potencia generada en el bus i es

La demanda de potencia en el bus i es

Por lo tanto, definimos la potencia neta inyectada en el bus i de la siguiente manera