Sistemas Eléctricos de Potencia A

ELI-240

TAREA N° 1

Profesor: Víctor Hinojosa Mateus

Alumno: Carlos Vergara Branje

Fecha: 21/04/2014

Pregunta 1: En la figura se muestra un SEP

(i) Escriba las ecuaciones de balance nodal en AC. Desprecie la susceptancia.

(ii) Para la siguiente condición de operación resuelva el flujo de potencia AC utilizando Matpower:

y .

(iii) Resuelva el flujo de potencia DC utilizando Matpower para la misma condición de operación.

Muestre las diferencias notadas (potencias, tensiones, ángulos, tiempo de simulación, etc.).

(iv) Presente un programa en MatLab para resolver el flujo DC utilizando la estructura de

Matpower para modelar el sistema. Valide la respuesta con los resultados del ítem anterior.

(v) Encuentre una aproximación para la ecuación de pérdidas para el flujo DC, y compare con las

pérdidas exactas del problema.

(vi) Calcular los factores de distribución ante la salida de una línea.

(vii) Con los factores calcular los flujos por las líneas cuando ocurre una falla en la línea que

conecta la demanda 3 y la demanda 4. Desarrolle un programa en MatLab para esto.

Pregunta 2: En el archivo compartido de Dropbox se ha incluido una carpeta llamada SEP\líneas

que contienen información de las líneas de transmisión del SIC y el SING. Elegir una de ellas, y

enviarme el nombre de la línea que se analizará para evitar que se repita el estudio con sus

compañeros.

Utilizando Digsilent muestre los parámetros de secuencia positiva y secuencia cero. Defina y

explique cada una de las hipótesis realizadas en la modelación del sistema.

Pregunta 3: Se ha modelado el siguiente sistema de generación/transmisión.

El CDEC ha programado la máquina sincrónica de la brra 3 con una potencia de 40 [MW]. Si las

cargas se comportan como potencia constante, determinar la potencia reactiva que debe entregar

la máquina sincrónica de la barra 3 para que la tensión en la barra 4 sea de 0,95 [pu].

Pregunta 4: Cuando ocurre un "black-out" la central Rapel puede arrancar en "negro", es decir

tiene un generador auxiliar para alimentar el campor de la máquina sincrónica. Se muestra el

estado del sistema una vez que el CDEC-SIC y TRANSELEC coordinaron el cierre de la línea Alto

Jahuel - Ancoa de 500 [kV], además, Chilectra ha normalizado en Cerro Navia un 8% de su

demanda (200 [MVA]).

Determinar el valor de la potencia compleja que debe generar Rapel para tener una tensión de 1

[pu] en la barra de Ancoa 500 [kV].

Programa creado en MatLab:

clear all;

%% Matrices

%%Datos barra %Tipos: 1 Slack, 2 PV o PQ

%En esta tabla siempre usar la slack como la número 1 %Para el ejercicio, la notacion es 1-Slack, 2:carga1, 3:carga2, 4:gen1 %5:gen2, 6:carga3, 7:carga4

%Barra Tipo Demanda[MW] Entrega[MW] datosBarra=[ 1 1 000 000 ; 2 2 200 000 ; 3 2 200 000 ; 4 2 060 300 ; 5 2 050 450 ; 6 2 100 000 ; 7 2 400 000 ; ];

dimension=size(datosBarra);

potenciaSlack=0; for i=1:1:dimension(1) matrizPotenciaNeta(i,1)=datosBarra(i,4)-datosBarra(i,3); potenciaSlack=potenciaSlack-matrizPotenciaNeta(i,1); end

matrizPotenciaNeta(1,1)=potenciaSlack;

%%Datos líneas %Importante respetar orden los origenes y destino %Barra_origen Barra_destino Reactancia[ohm] datosLinea=[ 1 2 0.015 ; 2 3 0.092 ; 2 6 0.138 ; 3 4 0.012 ; 3 7 0.138 ; 5 6 0.024 ; 6 7 0.092 ; ];

%%Ybarra

for fila=1:1:dimension(1) for columna=1:1:dimension(1) yBarra(fila,columna)=0; for contador=1:1:dimension(1) if fila==columna if datosBarra(columna,1)==datosLinea(contador,1)... | datosBarra(columna,1)==datosLinea(contador,2) yBarra(fila,columna)=yBarra(fila,columna)+... (datosLinea(contador,3))^-1; end else if (datosBarra(columna,1)==datosLinea(contador,1) & ... datosBarra(fila,1)==datosLinea(contador,2)) |... (datosBarra(columna,1)==datosLinea(contador,2)

&... datosBarra(fila,1)==datosLinea(contador,1)) yBarra(fila,columna)=-(datosLinea(contador,3))^-1; end end end end end

%Matriz primitiva de admitancia por matriz de incidencia PAxI

for fila=1:1:dimension(1) contador=0; for columna=1:1:dimension(1) matrizPAxI(fila,columna)=0; if datosLinea(fila,1)==datosBarra(columna,1) & contador~=1 matrizPAxI(fila,columna)=(datosLinea(fila,3))^-1; contador=1; elseif datosLinea(fila,2)==datosBarra(columna,1) & contador==1 matrizPAxI(fila,columna)=-(datosLinea(fila,3))^-1; else matrizPAxI(fila,columna)=0; end end end

%Matriz auxiliar para invertir valores sin contar la de referencia

matrizAuxiliar1=(yBarra(2:dimension(1),2:dimension(1)))^-1; matrizAuxiliar2=zeros(dimension(1),dimension(1)); matrizAuxiliar2(2:dimension(1),2:dimension(1))=matrizAuxiliar1;

%Matriz de sensibilidad PTDF

matrizDeSensibilidad=matrizPAxI*matrizAuxiliar2;

%Resultados y display

potenciaDeLinea=matrizDeSensibilidad*matrizPotenciaNeta; angulos=yBarra^-1*matrizPotenciaNeta;

disp('Barra origen Barra destino Potencia [MW]'); for i=1:1:dimension(1) disp([' ' num2str(datosLinea(i,1)) ' '... num2str(datosLinea(i,2)) ' ' ... num2str(potenciaDeLinea(i,1))]); end

disp('Barra Ángulo de tensión'); for i=1:1:dimension(1) disp([' ' num2str(datosBarra(i,1)) ' '... num2str(angulos(i,1))]); end