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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA DISTRIBUCIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA Nombre: Dayán Quinteros Fecha: 28/Jun/2016 PREPARATORIO N°8 TEMA: Flujos de carga y generación distribuida en redes de distribución. OBJETIVOS:  

Conocer las herramientas del software CYMDIST para la simulación de flujos de carga en sistemas de distribución. Analizar los efectos técnicos que produce la generación distribuida en redes de distribución.

CUESTIONARIO 1. Leer el documento adjunto “Flujo de carga en sistemas de Distribución de Energía Eléctrica” y explicar el método propuesto para la resolución de voltajes y corrientes en un alimentador. Indicar qué datos necesita conocer de los diferentes elementos del alimentador para modelarlo y poder calcular un flujo de carga. Para el cálculo de los voltajes y corrientes a través de todo el alimentador se necesita de los modelos serie y paralelo desarrollados para las líneas de distribución así como modelos equivalentes para transformadores y reguladores de voltaje, estos modelos se utilizan para el cálculo del “flujo de carga” que nos sirve para determinar:      

Las magnitudes de voltajes y sus ángulos en todos los nodos del alimentador La potencia que fluye por las líneas en cada tramo, especificadas en kW y en kVAr, también pueden especificarse las corrientes circulantes en los alimentadores y sus factores de potencia. Las pérdidas de potencia en cada sección de la línea. La potencia total suministrada al alimentador en kW y kVAr. Las pérdidas totales de todo el alimentador. La carga total en kW y kVAr de todo el alimentador.

Método de cálculo En redes de distribución se usa una técnica iterativa especial para un sistema radial que consiste en tener un modelo no lineal (cargas de potencia compleja) de un alimentador como el de la Figura 1 y aplicar un método de barrido hacia adelante y hacia atrás.

Para las corrientes de nodo se tiene:

Después de la primera barrida hacia adelante y atrás, se tiene voltajes y corrientes en cada nodo, luego hay que hacer una nueva barrida hacia adelante para calcular voltajes pero en este caso se usan las corrientes calculadas en el paso anterior. Este proceso se repite para obtener en cada nodo un “nuevo” voltaje, usando este nuevo voltaje hacemos un barrido hacia atrás para calcular nuevas corrientes que se usarán para un nuevo barrido hacia adelante, el proceso es repetitivo y se ejecuta hasta obtener un valor de error que se desee.

2. Consultar la(s) restricción(es) que presenta el método Newton Raphson para el cálculo de flujo de carga en sistemas de distribución. El método de Newton, requiere una buena estimación inicial. De otro modo, la solución iterativa puede diverger o converger a una solución irrelevante. La razón de convergencia iterativa del método de Newton es alta, cuando funciona. La mayoría de los métodos de análisis de potencia se desarrollaron en base a los supuestos a un sistema de carga estable. Las empresas de distribución de energía, tienen que analizar las condiciones de operación de los sistemas de tipo radial con fuentes distribuidas. El método de Newton-Raphson son de los métodos no adecuados para este propósito debido a la alta relación R / X (impedancia), que existe en sistemas de distribución ya que el sistema es radial, y el sistema ya en computación no converge rápidamente en algunos casos, y en otros no converge. Mientras métodos tradicionales de red de escalera también se enfrentan a un gran reto debido a la condiciones de fuentes múltiples. 3. Consultar los beneficios técnicos que produce la generación distribuida en redes de distribución. La generación distribuida, consiste básicamente en la generación de energía eléctrica por medio de muchas pequeñas fuentes de energía en lugares lo más próximos posibles a las cargas.    

Sus características generales son: Reducen pérdidas en la red, al reducir los flujos de energía por la misma. Su energía vertida no revierte flujos hacia la red de transporte. Suelen tener potencias inferiores a 3 kW aunque en general no sobrepasan 10 kW de potencia instalada.

Ventajas       

Ayuda a la conservación del medio ambiente al utilizar fuentes de energía renovables Descongestionan los sistemas de transporte de energía. Aplazan la necesidad de readecuación de los sistemas de transmisión. Ayuda al suministro de energía en periodos de gran demanda. Mejora la fiabilidad del sistema. Mejora la calidad del servicio eléctrico. Evita costos de inversión en transmisión y distribución

Desventajas    

Existen aspectos relacionados con las fluctuaciones de voltaje que afecta a los consumidores vecinos. Requiere un sistema de adquisición de datos más complejo. Alto costo de inversión inicial. La falta de estándares para la conexión de pequeños generadores impide su desarrollo.

BIBLIOGRAFÍA [1] Francisco M. Gonzalez-Longatt, “Capítulo 3: Flujo de potencia”, Abril, 2006, disponible en: http://fglongatt.org/OLD/Archivos/Archivos/SP_II/Capitulo3.pdf [2] Jianwei Liu, M. M. A. Salama and R. R. Mansour. An efficient power flow algorithm for distribution systems with polynomial load. [En línea] Disponible en: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download? doi=10.1.1.452.5224&rep=rep1&type=pdf [3] Fenercom. Guia básica de la generación distribuida. [En línea] Disponible http://www.fenercom.com/pdf/publicaciones/guia-basica-de-la-generacion-distribuida-fenercom.pdf

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