¿Qué es el Ángulo de Potencia en una Línea de Transmisión Eléctrica?

El ángulo de potencia, denotado por δ, es la diferencia de fase entre dos niveles de voltaje en una línea de transmisión de energía. Específicamente, representa la discrepancia angular entre el fasor de voltaje en el extremo de envío y el voltaje en el extremo de recepción (o entre los voltajes en dos puntos de barras). En términos más sencillos, cuantifica el desfase entre las formas de onda de voltaje y corriente en la línea de transmisión.

También conocido como ángulo de par o ángulo de carga, este parámetro es crucial por dos razones principales: determina la cantidad de potencia transmitida entre dos puntos e influye en la estabilidad del sistema de energía en su totalidad.

Un ángulo de potencia mayor indica que el sistema se acerca a su límite de estabilidad, permitiendo una transmisión de potencia más alta. Sin embargo, si el ángulo de potencia excede los 90 grados, el sistema puede perder la sincronización, lo que potencialmente puede causar apagones. Por lo tanto, mantener el ángulo de potencia dentro de umbrales seguros es crítico para la operación estable del sistema de energía.

Durante la operación normal, el ángulo de potencia está restringido dentro de un rango definido. Sobrepasar los límites aceptables puede desencadenar inestabilidad y colapso del sistema. Los operadores del sistema monitorean y regulan constantemente el ángulo de potencia para garantizar la estabilidad y confiabilidad de la red.

Cálculo del Ángulo de Potencia en Líneas de Transmisión

El ángulo de potencia se puede calcular usando la siguiente fórmula:

donde:

• $\δ$ = el ángulo de potencia,

• $P$ = la potencia real que fluye a través de la línea de transmisión,

• V_s = la magnitud del voltaje en el extremo de envío,

• V_r = la magnitud del voltaje en el extremo de recepción.