DS Manual de Uso

8/13/2019 DS Manual de Uso

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Captulo 3. DIgSILENT PowerFactory

3.1 Introduccin

En este captulo se har una breve descripcin del programa seguida de un

pequeo manual de usuario en el que se har referencia a nociones bsicas de utilizacinde dicho programa y se profundizar en las herramientas usadas para la obtencin deresultados de este proyecto. Es importante resaltar que todo el trabajo se ir almacenandoen un directorio que deber ser creado por el administrador una vez instalado el programaque en el caso de este proyecto se llama FAG.

3.2 Descripcin general del programa

El programa de clculo DIgSILENT es una herramienta computarizada avanzada dediseo asistido en ingeniera para el anlisis de sistemas elctricos de potenciacomerciales, industriales y a gran escala. Ha sido diseado como un avanzado, integradoe interactivo paquete computacional dedicado a los sistemas de potencia para lograr losobjetivos principales de planificacin y operacin.

La naturaleza actual de los sistemas elctricos de potencia es la de ser una complejaestructura formada por miles de elementos: generadores, transformadores, lneas, cargasetc., cada uno de los cuales tiene asociado elementos de medicin, control, etc. de unanaturaleza compleja. A futuro, la complejidad y las dimensiones de los problemasasociados a los sistemas de potencia aumentar. En tal sentido, los anlisis de estos

sistemas requieren de una poderosa herramienta como DIgSILENT PowerFactory paraacometer en forma adecuada los estudios que la planificacin y operacin de sistemas depotencia requiere.

3.3 Manual del usuario

3.3.1 Disposicin de los datos / Estructura.

En PowerFactory hay dos conjuntos distintos de informacin que pueden serdefinidos [6]:


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Estudio de estabilidad esttica de tensiones utilizando PowerFactory 48

Datos que pertenecen directamente al sistema en estudio, es decir, datos elctricos. Los datos de la gestin del estudio, por ejemplo, lo que los grficos deben

mostrar, las opciones elegidas para un flujo de carga, las reas de la red que deben

ser consideradas para el clculo, etc.

Los datos elctricos en s tambin se pueden dividir en conjuntos lgicos. Cuandose construye un sistema de potencia se hacen uso de los materiales o componentesestandarizados, un rollo de cable, por ejemplo. En trminos simples, se puede describir elcable elctrico por su impedancia por km de longitud, mientras que todava est en eltambor de cable, es decir, sera informacin genrica de este cable, se denominarn datostipo, Type en PowerFactory.

Cuando se corta una longitud del cable para la instalacin, la informacin del tipode cable es retenida en una forma modificada, como sigue: 600 m de cable que tiene una

impedancia del tipo de Y Ohm/km, tendr ahora una impedancia de 0.6*Y ohmios.As, se puede ver que la longitud del cable, 0.6 km, puede ser visto como un

conjunto separado de la informacin. Este conjunto contendr toda esa informacin enparticular de la instalacin o aplicacin concreta del trozo de cable que se estconsiderando. Informacin tal como el factor de correccin de la lnea tendida, su nombrelocal, los nodos que se conectan en cada extremo; en otras palabras, toda la informacinque no es genrica caer siempre en este conjunto. En PowerFactory se le llama a esto Element Data , datos de los elementos.

Esto significa que en la actualidad hay tres grupos distintos en los que se tienen

que organizar los datos. Si se mira PowerFactory como el explorador de Windows serantres carpetas que se llaman:

Grid : Red en espaol y contiene todos los datos del elemento. Library : Librera o biblioteca que contiene todos los datos de tipo, es decir, datos

Type. Study Case : Caso de estudio y contiene todos los datos de la gestin del estudio.

Tambin hay que albergar a estas tres carpetas dentro de una carpeta en un nivelms alto, con el fin de organizar los datos para las diferentes redes que se puedan estudiar.Esta carpeta en nivel ms alto se le llama Project que sera la carpeta de proyecto.

Figura 7 - Estructura de un proyecto de PowerFactory en el administrador de datos.

La Figura 7 muestra una instantnea de las carpetas del administrador de datos. Lalista contiene los siguientes tipos de datos:


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Carpeta de usuario: que en este caso el nombre es Raj1. Esta carpeta es unacarpeta de sistema (la cuenta de usuario) que se crea cuando el usuario inicia

PowerFactory. Proyecto: en este caso se llama Simple Power System y es el marco del que

colgarn el resto de subcarpetas del proyecto. Red: contiene todos los Element Data . Se pueden ver desde el administrador de

datos o haciendo doble clic en ellos desde el esquema unifilar. Tambin posee estacarpeta los datos de los objetos grficos, que pueden pertenecer a uno o msdiagramas de red. El usuario debe abstenerse de la edicin de este tipo de datos yaque se crean automticamente y requiere cierta experiencia para manipularlos.

Caso de Estudio: contiene los datos de la gestin del estudio, las herramientas y laconfiguracin de las herramientas que se utilizan para realizar los clculos y lavisualizacin de los resultados. El usuario no necesita preocuparse sobre el casode estudio ya que se crea y se asigna automticamente.

Biblioteca o Librera: cuenta con todos los datos de tipo, Type . Dos elementosdiferentes, por ejemplo: lneas, pueden hacer referencia al mismo dato tipo.

3.3.2 Preliminares.

Lo primero que aparece cuando se abre el programa es una ventana que pide elnombre de usuario y contrasea (Figura 8).

Figura 8 - Ventana de usuario y contrasea.

Una vez metidos los datos requeridos se presionar el botn OK. Despus saldruna ventana de aviso en la que se recuerda que DigSilent PowerFactory no tiene la opcin


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de guardar el trabajo, es decir, en este programa todo lo que se realiza quedaautomticamente guardado, no tiene la opcin de deshacer con lo que hay que sermeticuloso y cuidadoso con lo que se hace y adems, como la propia ventana de la Figura

9 dice, es recomendable hacer una copia diaria de la carpeta donde se va guardandoautomticamente el trabajo realizado. Ms adelante se explicar otro modo de guardar eltrabajo exportando datos.

Figura 9 - Ventana de aviso.

Al presionar OK aparece la ventana de trabajo de PowerFactory:

Figura 10 - Ventana de trabajo de PowerFactory.

Se observan en ella las barras de herramientas generales, donde se encuentran loscomandos de archivo, clculos, ayuda, etc.


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3.3.3 Creando un nuevo proyecto.

Para empezar a trabajar en PowerFactory se crear un nuevo proyecto. En la barra

de herramientas File

New apareciendo la ventana de la Figura 11. En lo que sigue,ser el botn de edicin y ser el botn de opciones. En el botn de opciones se elijeel directorio donde se quiere tener el nuevo proyecto (ya se ha dicho que en este estudioser FAG). En el botn de opciones se pueden agregar datos al directorio.

Figura 11 - Creacin de un nuevo proyecto.

Figura 12 - Ventana de edicin de la nueva red.


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Se observar que esta ventana es usada para crear otros tantos nuevos elementos.Para crear un nuevo proyecto debe seleccionarse Project como opcin. Como nombre delnuevo proyecto puede elegirse el que se quiera.

Presionando Execute , un nuevo proyecto ser creado. Un proyecto deberacontener al menos una red y al menos un caso de estudio. Una segunda ventana aparece(Figura 12) para permitir al usuario especificar el nombre y la frecuencia nominal de lanueva red creada automticamente.

Tras presionar OK aparece la ventana de trabajo de PowerFactory (Figura 13).

Figura 13 - Zona de trabajo de PowerFactory y partes que la forman.

3.3.4 Administrador de datos.

El administrador de datos provee al usuario con todas las caractersticas paragestionar y mantener todos los proyectos y los datos de todas las etapas del sistema. Datanto una vista completa del sistema como base de datos tanto como informacindetallada sobre los parmetros de los elementos del sistema de potencia y otroselementos.

Pueden definirse nuevos casos de estudio, pueden aadirse nuevos elementos,nuevas etapas del sistema pueden ser creadas, activadas o eliminadas, los parmetros


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pueden cambiarse, copiarse, etc. Todas estas acciones pueden ser controladas a travs deladministrador de datos.

Este administrador de datos usa una representacin en forma de rbol de toda labase de datos al completo, en combinacin con un verstil navegador de datos [6]. Si se

presiona el primer icono de la barra de herramientas, , llamado New Data Manager aparece dicho rbol donde irn colgando todas las redes creadas del directorio creado paraesto, en este caso FAG. La ventana del administrador de datos tiene las siguientes partes(Figura 14):

La barra de ttulo, que muestra el nombre y la ruta de la carpeta que actualmenteest seleccionada en la base de datos (marca 1 de la Figura 14).

La barra de herramientas local (marca 2 de la Figura 14). En la parte superior izquierda de la ventana, se muestra una representacin

simblica de rbol de la base de datos al completo (marca 3 de la Figura 14). La parte inferior izquierda de la ventana puede ser usada por usuarios con

experiencia para introducir comandos directamente en lugar de usar los comandosinteractivos de botones y cuadros de dilogo. Por defecto esta parte de la ventanano se muestra (marca 4 de la Figura 14). Para ms informacin ver apartado 6.8del manual de PowerFactory.

Entre el rbol y la lnea de entrada se muestra el listado histrico que puede serusado para realizar clculos en bloque (marca 5 de la Figura 14).

La ventana de entrada de comandos y el listado histrico son abiertos y cerrados

por el icono (marca 6 de la Figura 14).

Figura 14 - Data Manager de PowerFactory.


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En la parte derecha se muestran los contenidos de la carpeta actual seleccionada(marca 7 de la Figura 14).

Por debajo del navegador de la base de datos o rbol y de la ventana de entrada seencuentra la barra de salida de mensajes que muestra el estado actual deladministrador de datos (para ms informacin ver el apartado 6.2.5 del manual).

Figura 15 - Mens de botn derecho de PowerFactory.

Hay ciertas caractersticas especiales del administrador de datos a las que se puedeacceder en cualquier momento cuando el contenido de una carpeta se est mostrando:

Globo de texto: no slo est disponible para los botones de la barra deherramientas y las partes activas de la barra de mensajes o del navegador, tambinpara los campos de datos [a].

Los cuadros de nombre en cada columna; hacer clic sobre cualquier nombre paraordenar el tipo en la columna; con el primer clic los tipos se ordenan en ordenascendente y con el segundo clic se ordenan en orden descendiente [b].


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Los botones de objeto muestran en la primera columna el icono estndar delelemento en el navegador de la base de datos: cada objeto est representado por unbotn. Con un clic se selecciona el objeto y con doble-clic aparece la ventana de

caractersticas o de edicin del objeto en s [c].

PowerFactory asigna muchas funciones al botn derecho del ratn. Cada objeto ocarpeta puede ser seleccionado con el botn derecho para hacer aparecer un men (Figura15). Para el mismo objeto el men presentar diferencias dependiendo de si el objetoseleccionado se encuentra en el lado derecho o izquierdo del administrador de datos, es loque en el manual se le llama context sensitive menus . Generalmente, el lado izquierdodel administrador mostrar carpetas de objetos slo; es decir, objetos que contienen otrosobjetos dentro. El lado derecho del administrador mostrar carpetas de objetos tantocomo objetos individuales.

3.3.5 Construyendo esquemas unifilares a partir de datos importados.

Figura 16 - Ventana para importar datos.


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Cuando el diseo de un sistema de potencia es importado desde otro programa,slo la informacin no grfica es considerada (slo algunos de los convertidores provistospor PowerFactory podrn tambin importar archivos grficos). Aunque esto incluye la

conexin de datos en la forma de desde-hacia campos de datos, los grficos de losesquemas unifilares normalmente no son importados. Despus de importar, un nuevoesquema unifilar puede ser construido usando la informacin contenida en la base dedatos importada (apuntar que esto no significa que el usuario no podr realizar flujos decargas y otros clculos inmediatamente despus de importar; esto puede ser realizado). Eneste proyecto se importarn archivos .raw.

En la barra de herramientas:

File -> Conversion -> PSS/E -> Import apareciendo la ventana de la Figura 16.

Se pondr el valor de la frecuencia a 50 Hz, en PSS/E Raw Data se presionar enel cuadrito con los puntos suspensivos para buscar el directorio y carpeta donde seencuentran los archivos .raw a cargar (apareciendo la ventana de la

Figura 17) y en Save Converted Data in , en Project se pondr el nombre elegidopara la red y en in se presionar el cuadrado con la flecha hacia abajo para buscar eldirectorio que se va a usar.

Figura 17 - Ventana de bsqueda de archivos a importar.

En la pestaa Buscar en se elegir la carpeta donde se encuentra el raw a cargar,se seleccionar y se presionar al botn Abrir. En la ventana de salida, que es la que setiene debajo de la ventana grfica, aparece informacin de todas las acciones que se vanrealizando (Figura 18).


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Figura 18 - Ventana de salida de mensajes de PowerFactory.

A continuacin, de nuevo en la barra de herramientas:

File -> New apareciendo la ventana de la Figura 19.

Figura 19 - Ventana de creacin de un nuevo caso de estudio.

Donde aparece Name se pondr el nombre elegido para la red a cargar y semarcar la opcin Single Line Graphic (grfico de esquema unifilar). Presionar Execute .Aparece ahora la ventana de trabajo de PowerFactory con todas sus barras deherramientas, ventana grfica y ventana de salida (Figura 13).

Presionando ahora el icono Draw Existing Net Elements , aparece otraventana con todos los elementos que existen en la red cargada desde el raw (Figura 20):


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Figura 20 - Elementos existentes en una red cargada desde un archivo.

Se dibujan usando la barra de herramientas de dibujo que aparece en la partederecha de la ventana de trabajo de PowerFactory (Figura 13 y Figura 22).

Figura 21 - Ventana que muestra los elementos existentes o a dibujar. En este caso,filtrados por barras o terminales.


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Esta lista puede ser filtrada y mostrar slo un tipo de elemento (terminales, cargas,etc.), eligiendo la herramienta de dibujo en concreto, o puede mostrar todos los elementosque contiene la red si no se selecciona ninguno en concreto. Cuando el usuario hace clic

en el rea de trabajo para dibujar el elemento, ste desaparece de la lista y aparece en elgrfico; el siguiente elemento de la lista es el que aparece ahora en primer lugar listo paraser dibujado.

Se presiona el icono de barras y, en ese momento, en la ventana de loselementos existentes en el raw slo aparecern las barras existentes que irndesapareciendo conforme se vayan dibujando (Figura 21 y Figura 23 ).

Figura 22 - Barra de herramientas de dibujo.


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transformadores de dos devanados.

motor sncrono.

En el caso de las lneas y los transformadores, la ventana de elementos existentesindica los nudos que stos unen y de cul a cul de ellos va.

Figura 24 - Ventana de elementos existentes mostrando lneas.

Figura 25- Ventana grfica y ventana de elementos existentes.


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Se observa el trazado de las lneas en un color ms claro que los dems elementos.Esto es debido a que las lneas estn marcadas como fuera de servicio ( Out of service ).A continuacin se explica cmo ponerlas en servicio.

Figura 26 Administrador de datos.

En el Data Manager o administrador de datos o rbol de redes, en Home, aparecentodos los elementos que contiene la red y se puede apreciar cmo las lneas tienenmarcada la opcin out of service (Figura 26); slo hay que hacer doble clic sobre elcuadradito de verificacin para que desaparezca la marca y presionar intro para que seguarde cada cambio. Ahora aparecern todas las lneas del grfico en el mismo tono decolor, puesto que ya se encuentran en servicio (Figura 27).

Figura 27 - Esquema de la red de 5 nudos en la ventana grfica de PowerFactory.


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De esta forma se tendr la red completamente dibujada y cada elemento contendrinternamente los datos importados desde el archivo raw. Para ver la informacin quecontiene cada elemento slo hay que hacer doble clic sobre l abrindose un cuadro de

dilogo en el que aparece dicha informacin. A continuacin se habla de estos cuadrospara cada uno de los diferentes elementos usados en la realizacin de este proyecto.

3.3.6 Modificar propiedades de los elementos.

Cada elemento de una red tiene una informacin interna, como se ha dicho antes.Para poder tener acceso a ella o modificarla slo hay que hacer doble clic sobre elelemento en cuestin. Se describe a continuacin, brevemente, cada uno de estoselementos. Puesto que PowerFactory ofrece gran cantidad de clculos hay muchas

variables en cada uno de ellos, por eso, este apartado se centrar en aquellas msrelevantes para los clculos realizados en este proyecto que prcticamente seran lasrelativas a las caractersticas de los elementos y el flujo de cargas. Hay ms apartadospara clculos de cortocircuito, transitorios y optimizacin, entre otros, que no se usarn.Se harn referencias al manual de PowerFactory en el que, aparte de la informacin parausar el programa, proporciona unas referencias tcnicas en formato pdf (a travs de unenlace directo en dicho manual) en las que se explican los clculos para la introduccincorrecta de los parmetros o datos. Tambin se tendrn en el manual del programa, paracada elemento, tablas con todas las entradas de datos posibles para dicho elemento.

3.3.6.1 Generador.En PowerFactory existen dos tipos de mquinas generadoras: las sncronas y las

asncronas. Ambas pueden ser usadas con funcionamiento motor o generador. En estetrabajo se han usado mquinas sncronas. De su ventana de caractersticas se usan dospestaas para realizar los clculos de este proyecto: Basic Data y Load Flow .

Basic Data : (Figura 28) donde aparece el nombre del generador, se elige entrefuncionamiento motor o generador, se puede elegir el valor de la impedancia atierra y si est en servicio o fuera de servicio . Hay dos desplegables: Type yTerminal .

o Type : Si se pincha sobre el botn de opciones aparecen las opciones de laFigura 29, propiamente dicho, que muestran los diferentes tipos degeneradores que se pueden tener:

Select Global Type : (Figura 30) donde aparecen los tipos degeneradores que se tienen en la librera del programa. Eligiendouno de ellos se tendran las caractersticas de ste.

Select Project Type : para elegir uno de los tipos creados en elproyecto (Figura 31).

New Project Type: para crear un tipo de generador con lascaractersticas que se deseen. En la Figura 31 se observa la pestaa

Basic Data donde se introduce la potencia aparente del generador,la tensin, el factor de potencia y el tipo de conexin. En la Figura32, la pestaa Load Flow muestra los lmites de reactiva junto a lasimpedancias de secuencia. Por defecto, los lmites son -100 Mvar


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para el mnimo y 100 Mvar para el mximo. Si se pincha en laflecha que aparece en este apartado, se puede elegir la unidad(Figura 33).

Remove Type: elimina el tipo creado que se encuentraseleccionado.

Para editar estos valores se presionar el botn de edicin. Si presiona el botn deopciones se volver a crear un nuevo tipo. Si se ha elegido un elemento de labiblioteca al presionar el botn de edicin no se podrn cambiar los datos oparmetros, la ventana que aparecer ser slo en modo lectura.

Figura 28 - Pestaa de datos bsicos en la ventana de caractersticas de los generadores.


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Figura 29 Desplegable de edicin en Type de la ventana de caractersticas delgenerador.

Figura 30 - Librera de generadores de PowerFactory.

o Terminal: Si se presiona el botn de opciones, se tiene la Figura 34. Select: Aqu aparece la celda que posee cada elemento y se puede

cambiar (Figura 35). Reset: Elimina el generador despus de presionar OK. Open/Close swich y Edit Relays: se usan en el caso de que se hayan

usado interruptores o rels en la conexin del trafo.

Si se pincha sobre el botn de edicin y se ha seleccionado enSelect una celda aparecer la Figura 36 donde se vuelven a tener los dos


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Figura 33 - Eleccin de unidades para los lmites de potencia reactiva de un generador.

Figura 34 - Desplegable de edicin en Terminal de la ventana de caractersticas delgenerador.


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Figura 35 - Seleccin de la celda de los elementos en la ventana de caractersticas delgenerador.

Figura 36 - Desplegable de edicin del apartado Terminal .

Load Flow: Figura 37. En ella aparecen todos los valores introducidos en Basic Data sobre el tipo de generador. Tambin se podr adjudicar al generador laspotencias activa y reactiva que inyecta o consume. En Reactive Power Limits si semarca Use Limits specified in type aparecern los lmites elegidos en la pestaa

Basic Data y si no se marca aparecern los lmites por defecto: -100 y 100 Mvar.Tambin se decide aqu si ser el generador slack o no.


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Figura 37 - Pestaa de flujo de cargas en la ventana de caractersticas de los generadores.

3.3.6.2 Centrales, barras y terminales.En PowerFactory el elemento de barra puede ser usado para formar complejos

sistemas conformados por muchas de ellas con muchos sectores y sus correspondientescabinas o celdas.

Sin embargo, el elemento de barra tiene dos inconvenientes: debe estar siemprelocalizado en una central y es relativamente inflexible en la configuracin de sus propiosinterruptores (cuando no son estndar) y las pautas de desconexin.

PowerFactory posee un objeto para representar un nudo donde una central no esrequerida. El objeto es llamado Terminal (ElmTerm) que grficamente es similar a unabarra y se deriva del mismo tipo (TypBar). La Figura 38 muestra las posibilidades con loselementos barra y con los elementos terminal.


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Figura 38 - Barras y terminales.

1. Sistemas de barras, como S1H, S1, S2H y S2, son principalmente usadaspara transmisin en alta y media tensin y en sistemas de distribucin.Estas barras pertenecen a una estacin.

2. Terminales, como T1 y T7, pueden ser usados en un anillo para conectardos o ms cargas. Tienen caja o cuadro de resultados pero no pertenecen auna central.

3. Terminales cortos, como T6 y T8, son usados, por ejemplo, para conectarun motor o generador a travs de un cable a una barra o para modelar unfinal de lnea con varias cargas. Por defecto las cajas de resultados no semuestran en los terminales cortos. El usuario puede, sin embargo, cambiaresto haciendo clic con el botn derecho sobre el terminal corto y eligiendo'Show Result Boxes'.

4. Un terminal puntual, como T2, T3, T4 y T5, representado como un punto,es usado para bifurcar una lnea.

En este proyecto, se usarn los terminales y dentro de su ventana de caractersticasslo la pestaa llamada Basic Data (Figura 39) ya que en la de Load Flow no se necesitandatos adicionales para realizar el flujo de cargas (Figura 40).

En Basic Data se elige el nombre de la barra o nudo, se puede poner en servicio ofuera de servicio marcando o no Out of service , en System Type elegimos corriente alterna(AC) o continua (DC), el tipo de secuencia y el uso del terminal: barra, nudo interno onudo de unin; tambin la tensin a la que se encuentra el nudo. En el botn de opcionesde Type se tendrn las mismas que en el caso de los generadores y se usarn de igualmanera. En la Figura 41 aparece la librera para terminales de PowerFactory.


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Figura 41 - Ventana que muestra la librera de terminales de PowerFactory.

3.3.6.3 Cargas.En las cargas se usan las dos mismas pestaas que en el caso de los generadores:

Basic Data (Figura 42) se tendr el nombre de la carga, el tipo de carga dentro dela librera y el terminal al que pertenece. Tambin se podr poner en o fuera deservicio. Se tienen dos desplegables:

Figura 42 - Pestaa de datos bsicos en la ventana de caractersticas de una carga.


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Load Flow : (Figura 45) en Imput Mode existe un desplegable en el que se elije losdatos a introducir a las cargas: potencia activa y reactiva, potencia activa y factorde potencia, potencia aparente y factor de potencia, etc. En funcin de esto

cambiarn los datos a introducir en Operating Point menos la tensin y el factorde demanda ( Scaling factor ) al cual se le llama, en este trabajo, . En esteproyecto se usan potencia activa y reactiva como muestra la Figura 45. En ActualValues aparecern los valores dados a las potencias activa y reactiva multiplicadospor el valor que tenga para mostrar la demanda de potencia que tiene la carga.

Figura 45 - Pestaa de flujo de cargas en la ventana de caractersticas de las cargas.

3.3.6.4 Batera de condensadores.Al igual que en otros elementos, en la pestaa Basic Data se tiene su nombre y el

nudo al que pertenece (Figura 46). Es muy importante en el apartado Nominal Voltage tener la misma tensin que el nudo en el cual va conectado. En Shunt Type se elije si sequiere que sea resistiva, inductiva o capacitiva. Para este proyecto tiene vital importancialos apartados Controller y Design parameter (per step) porque en ellos se define lasusceptancia nominal del elemento. En Controller se pondr el nmero mximo de pasosy el paso actual en el que se est. En Design parameter (per step) se da el valor de cadapaso, es decir, lo que aumenta el valor de la reactiva con cada paso. En la pestaa LoadFlow se tienen los mismos parmetros que en el apartado Controller (Figura 47).


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Figura 46 - Pestaa de datos bsicos en la ventana de caractersticas de las bateras decondensadores.

Figura 47 - Pestaa de flujo de cargas en la ventana de caractersticas de las bateras decondensadores.


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3.3.6.5 Lneas.En la ventana de caractersticas de las lneas se tiene el nombre, la longitud, si es

area o enterrada, si es de parmetros distribuidos o concentrados, entre otras cosas. Seusar slo la pestaa Basic Data para los clculos necesarios en este proyecto en la queaparecen 3 desplegables (Figura 48).

Figura 48 - Ventana de caractersticas de las lneas.

En el botn de opciones de Type se elije el tipo de lnea. Aparecen las mismasopciones que se tenan en el caso de los generadores (Figura 49). La diferencia radica enque en Select Project Type y New Project Type se tienen varios tipos de lneas a elegir(Figura 49): Line Type , Tower Type y Tower Geometry Type .

Line Type , se tratara de lo que se llama lnea en s, es decir, cable que unedos nudos elctricos.

Tower Type (TypTow ) donde las coordenadas geomtricas y los parmetrosdel conductor son especificados. Los parmetros de la lnea son calculadosa partir de estos datos.

Tower Geometry Type (TypGeo) donde las coordenadas geomtricas de losconductores son especificadas.


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Figura 49 - Opciones para la creacin de una lnea y tipos de lnea.

En Select Global Type se tiene la librera, como siempre. Hay diferentes tipos delneas dependiendo de la tensin, el material, seccin del cable, etc. (Figura 50).

Figura 50 - Librera para lneas de PowerFactory.


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3.3.6.6 Transformador.Estos elementos presentan la ventana de caractersticas que muestra la Figura 51.

En la pestaa Basic Data se tienen tres mens desplegables: el primero para elegir el tipode transformador de la librera (Figura 54), uno creado anteriormente en el proyecto ocrear uno nuevo introduciendo los datos el usuario. Los dos ltimos mens desplegablesson para elegir la celda del terminal en el que irn los lados de alta y baja tensin deltransformador.

Figura 51 - Ventana de caractersticas de los transformadores.

Si se presiona el botn de edicin de Type aparecen los parmetros o datos deltransformador. En la pestaa Basic Data de la Figura 52 se introducirn los valores que semuestran: potencia, tensiones, conexiones de los devanados, etc. En la pestaa Load Flow de la Figura 53 es donde se introducirn las pautas para el ajuste del tap del transformadoren cuestin. En el apartado Tap Changer se tiene Neutral Position , Maximun Position y

Minimun Position que corresponden con el valor central, mximo y mnimo de la tomaregulable del trafo. El valor 0 se corresponde con 1 p.u. que es el valor que se le ha dado


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en este proyecto a la posicin central o neutral. En Additional Voltage per Tap se decideel tanto por ciento que aumenta la tensin del lado del trafo que se haya elegido en atSide , HV para el lado de alta y LV para el de baja, en tanto por ciento. En este proyecto se

ha decidido que cada toma del trafo aumente la tensin del lado de alta un 1%, teniendocomo valor mximo de la toma 10 y de valor mnimo -10. Con lo que partiendo de valorcentral 0 que se corresponde con 1 p.u., incrementndose en cada toma un 1% se tendraun valor de 1.1 p.u. para el mximo de toma y un valor mnimo de 0.9 p.u.

Figura 52 - Ventana de edicin de los parmetros del transformador en PowerFactory.

En la pestaa Load Flow de la ventana de caractersticas general (Figura 53) setiene la eleccin del valor de la toma del transformador que ir de uno en uno desde -10que se eligi como mnimo en este caso hasta 10 que se eligi como mximo aumentandoen cada uno de los pasos 1%. Estos datos aparecen en esta pestaa junto a la opcin deque la toma cambie o se ajuste automticamente (Figura 55).


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Figura 53 - Introduccin de datos para la toma regulable del transformador.

Figura 54 - Librera para transformadores en PowerFactory.


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Figura 55 - Eleccin del valor del tap en el transformador.

Figura 56 - Ventana de caractersticas de la reactancia inductiva.


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3.3.6.7 Reactancia.Este elemento puede ser inductivo o capacitivo. Esto se puede elegir en el

apartado Shunt Type de la pestaa Basic Data de la ventana de caractersticas delelemento (Figura 56). En este proyecto se ha usado una reactancia inductiva que consumepotencia reactiva del sistema. Al igual que en el caso de la batera de condensadores esimportante hacer coincidir la tensin nominal de dicho elemento con la del nudo en el quese encuentra conectado. En el men desplegable Terminal se decide la celda a la que irconectado en el terminal o nudo correspondiente.

El apartado Controller acta igual que en el caso de la batera de condensadores,introduciendo los parmetros de reactiva en la pestaa Load Flow de igual modo (Figura57).

Figura 57 - Pestaa de Load Flow en la ventana de caractersticas de la reactancia.


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3.3.7 Cuadros o cajas de resultados.

Cuando se realiza cualquier tipo de clculo en PowerFactory, como el flujo decargas, los resultados se visualizan en la ventana grfica a travs de las cajas de resultadosque posee cada elemento; en la Figura 58 se tiene este cuadro para el caso de ungenerador.

Figura 58 - Caja de resultados de un generador.

Figura 59 - Ventana para cambio de formato de los cuadros de texto.


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Se puede modificar el resultado que se quiere aparezca en dichos cuadros deresultados segn interese. Para ello habr que hacer clic con el botn derecho sobre lacaja de resultados y se tienen dos opciones:

Edit Format for Edge Elements : en este caso aparece la Figura 59 en cuyoapartado Line se podrn elegir de los tres desplegables el resultado que se quiereaparezca en los cuadros de resultados y en el orden que se desee. Se le cambia elformato al cuadro.

Format for Edge Elements : en este caso se elije uno de entre los formatosexistentes como se aprecia en la Figura 60, dependiendo del resultado que sequiera mostrar.

Figura 60 - Men para modificar los resultados que muestran las cajas de resultados.

Para ver el resultado que muestra el cuadro de texto sin usar el zoom de la ventanagrfica se coloca el ratn sobre el cuadro en s y otro cuadro mayor aparece con losresultados, las magnitudes y las medidas (Figura 61).

Figura 61 - Zoom local de los cuadros de texto.


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Como dice el manual, en el apartado dedicado a estos elementos, por defecto, enlas cajas de resultados de los elementos posee signo positivo el flujo de potencia que entraen ellos y negativo el flujo que sale. Para los elementos finales (generadores, cargas,

bateras de condensadores, reactancias, etc.), los que no unen unos elementos con otros(que seran las lneas y trafos, entre otros) es al contrario: el flujo de potencia que sale espositivo mientras que el que entra es negativo. Esto es muy importante para el anlisis delflujo de cargas.

Haciendo clic derecho sobre el fondo de la ventana grfica, no sobre elementos,tambin se tiene un men de opciones dentro del cual se pueden modificar estas cajas deresultados (Figura 62), entre otras opciones.

Figura 62 - Opciones para cambiar las cajas de resultados haciendo clic derecho sobre laventana grfica de PowerFactory.

3.3.8 Creando un grupo de trabajo.

En PowerFactory se tiene la opcin de crear un grupo de trabajo con los elementosque se van a usar en el anlisis en cuestin en lugar de tener que ir seleccionndolos uno auno cada vez que se realiza un clculo. Esto es til cuando ha de realizarse muchosclculos sobre los mismos elementos.


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Para crear este grupo se seleccionan los elementos en cuestin haciendo clic sobreellos manteniendo pulsado Ctrl. Tras esto hacer clic con el botn derecho del ratn sobrecualquiera de los elementos seleccionados y elegir las opciones Define General Set

apareciendo la ventana de la Figura 63 en el que aparecen todos los elementosseleccionados y se presiona el botn OK. De esta forma el grupo de trabajo queda creado.

Figura 63 - General Set .

En el caso de este proyecto se ha definido un grupo de trabajo con los terminalesque contienen generadores y cargas, incluyendo dichos generadores y cargas, por ser loselementos que determinan la demanda y, en funcin de sta, la generacin.

3.3.9 Calculando el flujo de cargas.

El clculo del flujo de cargas puede ser iniciado de dos formas distintas:

Presionando el icono de la barra de herramientas . Seleccionando en el men principal Calculation Load Flow.

Aparecer entonces la siguiente ventana (Figura 64):


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Automatic Shunt Adjustment : ajusta los valores de reactiva de todos los elementosconectados en paralelo (como bateras de condensadores y reactancias) que tenganla opcin Switchable activa en la pestaa Load Flow de la ventana de

caractersticas. Consider Reactive Power Limits : Considera los lmites de reactiva de los

generadores. Si la opcin no est activa, PowerFactory slo muestra un mensajede alarma avisando de que se estn violando los lmites.

Load Options

Consider Voltage Dependency of Loads: considera la tensin dependiente de lascargas que tienen los factores de dependencia de la tensin kpu y kqu activados.

Feeder Load Scaling: adapta las cargas marcadas con Load Scaling en la pestaa Load Flow de los datos elemento para igualar la carga total especificada en laopcin Load Scaling del feeder o alimentador.

Consider Coincidence of Low-Voltage Loads : calcula un flujo de cargas en bajatensin, donde los factores de carga coincidentes son considerados, para producirmximas corrientes por las ramas y mximas cadas de tensin. Desde que losfactores coincidentes son usados el resultado de anlisis en baja tensin noobedecer las leyes de Kirchhoff en intensidades.

Scaling Factor for Night Storage Heaters: es el factor por el que la potenciaalmacenada durante la noche es multiplicada por todas las cargas de baja tensin.

En la pestaa Active Power Control (Figura 65):

Como despacho: el balance de potencia total ser establecido por un generador dereferencia o una red externa (slack).

De acuerdo con el control secundario: el balance de potencia es establecido portodos los generadores considerados como un controlador secundario. Lacontribucin de potencia activa por parte de cada generador es acorde con laparticipacin de los factores de carga del controlador secundario.

De acuerdo con el control primario: el balance se establece por todos losgeneradores mediante un coeficiente. La contribucin de potencia activa es acordea la cada de cada generador.

De acuerdo a las inercias: el balance de potencia es establecido por todos losgeneradores. La contribucin viene regida por la inercia de cada uno de ellos (eltiempo de aceleracin constante).

Considerando lmites de potencia activa: los lmites de potencia activa de losgeneradores, como se definen en cada uno de ellos, sern aplicados. Un mensajeavisar cuando un generador alcance dicho lmite. Cuando est la opcindesactivada, estos lmites pueden ser superados en cuyo caso aparecer unmensaje de alerta.


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3.3.10 Informes o report.

Para guardar o ver en forma de listado, y no en la ventana grfica o ventana de

caractersticas de los elementos, la informacin que ofrece PowerFactory se debe usar el

icono Output Calculation Analysis .

Al presionarlo aparecer la ventana de la Figura 66 en la que se podr elegir lainformacin a mostrar en un editor del programa y ms tarde guardar en un archivousando el icono de guardar que aparece a la derecha. Si se realiza de esta forma se har enformato .out que slo se podr abrir con el editor de PowerFactory. Si se cierra el editoruna ventana avisar de si se quieren guardar los cambios con una extensin *.* que podrabrirse con un bloc de notas, por ejemplo. De este modo se podrn guardar los resultadosdel flujo de cargas como se observa en la Figura 67.

Figura 66 - Ventana de obtencin de informes.


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Figura 67 - Informe del flujo de cargas de una red de 5 nudos.

3.3.11 Curvas PV.

Figura 68 - Ventana de seleccin del clculo curva PV en DPL Scripts.


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Dos opciones para realizar las curvas PV (curva Potencia-Tensin):

Barra de herramientas de ejecucin o principal icono . Botn derecho sobre un elemento de la ventana grfica o esquema unifilar Execute DPL Scripts .

En ambos casos aparece la Figura 68 donde se selecciona la opcin U_P-Curve yse presionar OK, apareciendo a continuacin la Figura 69 donde se comprobar que enel campo Value se tiene un uno lo que quiere decir que se parte desde un de valorunidad.

Figura 69 - Pestaa de opciones bsicas en la ventana de clculo de la curva PV.

Se presiona el botn de opciones Select aparece la Figura 70 y se elije GeneralSet . Entonces se presiona OK y luego Execute y el programa realiza la curva PV.Aparecer otra pestaa de ventana grfica donde se tendr el propio grfico o curva PV.

En la ventana de salida aparecern los lmites alcanzados, los valores de

junto al valorde potencia total demandada para cada uno de ellos en las sucesivas iteraciones del flujo


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de cargas y si se realiza con xito o existe algn problema. En los cuadros de resultadosde la ventana grfica aparecer la informacin que se haya seleccionado para ellos:potencias, niveles de carga, etc. en el ltimo flujo de cargas de la curva PV.

Figura 70 - Seleccin de los elementos sobre los que se quiere representar la curva PV.

En la Figura 71 se tiene un grfico PV de PowerFactory:

Figura 71 - Grfico de una curva PV en PowerFactory.


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3.3.11.1 The DIgSILENT Programming Language DPL (el lenguaje deprogramacin de DIgSILENT).

El lenguaje de programacin de DIgSILENT ofrece una interfaz para realizartareas automticas en el programa PowerFactory. El mtodo DPL es capaz de distinguirdel grupo de comandos de trabajo varios aspectos:

DPL ofrece decisiones y comandos de flujo. DPL ofrece poder definir el usuario sus propias variables. DPL tiene una flexible interfaz para entrada-salida y acceso de objetos. DPL ofrece expresiones matemticas.

El DPL aade una nueva dimensin al programa DIgSILENT PowerFactorypermitiendo la creacin de nuevas funciones de clculo. El usuario puede definir los

comandos de clculo, programar sus funciones que podrn ser usadas en todas las reasdel anlisis del sistema de potencia como:

Optimizacin. Dimensionamiento de cables. Coordinacin de protecciones. Anlisis de estabilidad Anlisis de contingencias Etc.

En este trabajo no se ha programado ninguna funcin y slo se ha usado el DPLpara el clculo de la curva PV.

3.3.11.2 Opciones de los grficos.Una vez obtenida la curva PV se puede trabajar con ella haciendo clic con el botn

derecho sobre el rea de sta y eligiendo alguna de las opciones segn convenga. En estetrabajo se ha usado la opcin Export . Si se elige dicha opcin aparece la ventana de laFigura 72 donde en el desplegable aparecen ms opciones. Si se selecciona OutputWindow los valores de la curva PV en coordenadas XY o valores PV aparecern en laventana de salida. Si se selecciona Windows Clipboard estos datos, de la misma forma,quedan guardados en un portapapeles para poder exportarlos a cualquier tipo dedocumento: bloc de notas, hoja Excel, etc.

Tambin se puede observar que al estar en la pestaa del grfico la barra deherramientas cambia mostrando ms opciones para los grficos (Figura 73) como ponerdos de ellos en una sola pestaa, editarlos o crear un grfico dentro o encima de otrogrfico ya existente.


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Figura 72 - Ventana de exportacin de los resultados de la curva PV.

Figura 73 - Barra de herramientas para los grficos.

3.3.12 Exportar datos.

Este apartado puede resultar interesante desde el punto de vista de que, al permitirPowerFactory exportar proyectos al completo, pueden guardarse copias de seguridad deltrabajo que se est realizando.

Volviendo al administrador de datos, se hace clic con el botn derecho del ratnsobre el proyecto que se quiere exportar y se elige la opcin Export Data Importante


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que el proyecto no se encuentre activo, ya que en este estado aparecer un mensaje deerror informando de que no es posible. Al seleccionar la opcin nombrada aparece laventana de la Figura 74 donde se elegir la carpeta donde guardar el proyecto exportado

con el nombre que se desee y la extensin .dz.

Figura 74 - Ventana para elegir carpeta donde guardar datos exportados.

Cuando de nuevo se importa este archivo .dz aparece en PowerFactory el proyectoal completo tal y como se guard, con todos sus esquemas unifilares, clculos, grficos,etc.

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