Anàlisi de flux de càrrega o flux de potència

És el procediment computacional (algoritmes numèrics) necessari per determinar les característiques d'operació en estat estable d'una xarxa de sistema elèctric a partir de les dades de línia i busos proporcionades.

Coses que has de saber sobre el flux de càrrega:

1. L'estudi del flux de càrrega és l'anàlisi en estat estable de la xarxa del sistema elèctric.

2. L'estudi del flux de càrrega determina l'estat operatiu del sistema per una càrrega donada.

3. El flux de càrrega resol un conjunt d'equacions algebraiques no lineals simultànies per a les dues variables desconegudes (|V| i ∠δ) en cada node del sistema.

4. Per resoldre equacions algebraiques no lineals, és important disposar d'algoritmes numèrics ràpids, eficients i precisos.

5. La sortida de l'anàlisi del flux de càrrega és la tensió i l'angle de fase, la potència real i reactiva (en ambdós costats de cada línia), les pèrdues de línia i la potència del bus barreja.

Passos de l'Anàlisi de Flux de Càrrega

L'estudi del flux de càrrega implica els següents tres passos:

1. Modelització dels components del sistema elèctric i de la xarxa.

2. Desenvolupament de les equacions del flux de càrrega.

3. Resolució de les equacions del flux de càrrega utilitzant tècniques numèriques.

Modelització dels Components del Sistema Elèctric

Generador

Càrrega


Línia de Transmissió
Una línia de transmissió es representa com un model π nominal.

On, R + jX és la impedància de la línia i Y/2 s'anomena l'admitància de càrrega de meia línia.

Transformador de Canvi de Relació Nominal
Per a un transformador nominal, la relació
Però per a un transformador no nominal

Així, per a un transformador no nominal, definim la raó de transformació (a) com segueix

Ara volem representar un transformador no nominal en una línia mitjançant un model equivalent.

Figura 2: Línia que Conté un Transformador No Nominal
Volem convertir la figura anterior en un model π equivalent entre els busos p i q.

Figura 3: Model π Equivalent de la Línia

El nostre objectiu és trobar aquests valors d'admitàncies Y1, Y2 i Y3 de manera que la figura 2 pugui ser representada per la figura 3
A partir de la Figura 2 tenim,


Ara considerem la Figura 3, a partir de la qual tenim,

Comparant els coeficients de Ep i Eq de les equacions I i III obtenim,

De la mateixa manera, a partir de les equacions II i IV tenim

Algunes observacions útils

A partir de l'anàlisi anterior veiem que els valors de Y2, Y3 poden ser positius o negatius depenent del valor de la raó de transformació.

Bon pregunta!
Y = – ve implica l'absorció de potència reactiva, és a dir, es comporta com un inductor.
Y = + ve implica la generació de potència reactiva, és a dir, es comporta com un capacitor.
Modelització d'una Xarxa

Considerem el sistema de dos busos mostrat en la figura superior.
Ja hem vist que
La potència generada al bus i és

La demanda de potència al bus i és