ANÁLISIS DE SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA
REPRESENTACIÓN DE SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA
Se trata primero la representación de sistemas eléctricos de potencia monofásicos, a pesar de que en la práctica están en desuso, porque, como se sabe, el análisis de sistemas eléctricos de potencia trifásicos bajo condiciones de equilibrio se puede hacer, y es la costumbre, mediante un "equivalente monofásico". Además, el comportamiento de un sistema eléctrico de potencia trifásico bajo condiciones desbalanceadas se puede estudiar superponiendo su respuesta a tres excitaciones balanceadas, cada una de las cuales se obtiene del correspondiente equivalente monofásico. Lo anterior explica la vigencia, validez y generalidad de los conceptos y criterios desarrollados en la primera parte de este trabajo.
Se discuten algunos factores que afectan el cumplimiento de los objetivos de un sistemas eléctrico de potencia y se estudian los fenómenos màs importantes que se presentan en un sistema eléctrico de potencia cuando, a partir de unas condiciones de balance y simetría, se presentan pequeñas perturbaciones.
ANÁLISIS DEL SISTEMA BAJO CONDICIONES BALANCEADAS
OBJETIVOS:
Plantear el conjunto de ecuaciones no lineales linealmente independientes que describa completamente el comportamiento del sistema eléctrico de potencia bajo condiciones de equilibrio de las cargas y simetría de la red.
Justificar métodos sistemáticos adaptados a la programación en computadoras digitales para construir matrices en función de las cuales se describe completamente el comportamiento del sistema que, además, sean flexibles, es decir, que permitan investigar los efectos de cambios en la configuración y los valores de los parámetros con esfuerzos computacionales mínimos.
Describir los fundamentos matemáticos de los métodos iterativos más difundidos en la literatura para resolverlas y derivar los algoritmos para el problema de flujos de potencia en la red.
Derivar y justificar métodos sistemáticos para obtener las respuestas (corrientes y voltajes) de régimen sinusoidal permanente que se presentan en un sistema eléctrico de potencia trifásico, balanceado y simétrico cuando en una localización geográfica de éste (identificada mediante la letra P) se introduce un fallo paralelo (carga desbalanceada), cuyo diagrama general se muestra en la Figura 4-1, donde se han designado y definido los sentidos de referencia (interpretación para los valores positivos) para las corrientes y voltajes en el punto de fallo.
No se consideran los fallos tipo serie que ocurren cuando se desbalancean las impedancias de la línea y no implican interconexiones entre fases, ni de éstas con el neutro.
ALGORITMO PARA CONSTRUIR LA MATRIZ IMPEDANCIA DE NODOS ADICIONANDO UN ELEMENTO CADA VEZ
Se define la matriz impedancia de nodos [Z] de una red monofásica y, a partir de la interpretación circuital de cada uno de sus elementos, se deriva un algoritmo para construirla adicionando un elemento vez.
Se deriva y justifica un algoritmo para modificar la matriz impedancia de nodos de un circuito arbitrario cuando se desconecta uno de sus elementos mutuamente acoplados de uno de sus nodos terminales. El enfoque propuesto no requiere inversión de matrices (como el descrito en la referencia [1]), lo que permite reducir el tiempo de ejecución. Además, mediante su aplicación se pueden analizar simultáneamente fallos de línea abierta y de extremo de línea que son, respectivamente, los que ocurren:
En una barra una vez que ha operado la protección de uno de los elementos conectados a él (fallo de línea abierta);
Inmediatamente después del interruptor que protege la línea de transporte y éste ya ha actuado para desconectar la barra (fallo de extremo de línea}: