1. 1
1
DIgSILENT
Cálculo de Flujos de Carga
2
Aplicaciones
Estado Normal Con Contingencia
Nivel de carga, pérdidas, perfil
de tensiones
Planeamiento de redes,
escenarios
Despacho de generadores,
optimización
Condición de estado
estacionario para el
cortocircuito y estabilidad.
Nivel de carga, perfil de
tensiones
Simulación de contingencias,
criterios de seguridad
Verificación del estado de la
red para estudios de
confiabilidad
Estrategias para el
reestablecimiento del
suministro
Rechazo de carga
2. 2
3
Aplicaciones (Modelado)
Estado Normal Con Contingencias
Definición de cargas y
generación
Nodos para el balance de
potencia (slack)
Modelado de reguladores de
frecuencia secundaria
Consideración de los límites
de reactivo
Dependencia de las cargas
con la tensión.
4
Modelos de los
elementos de servicio
3. 3
5
Generador Sincrónico
1. Máquinas grandes: P,V (o PU)
2. Máquinas pequeñas(ej. Generación distribuida): P,Q (o P cos ø)
3. Máquina de Referencia (slack): U,δ
UU δ,
dx II δ,
00, UU δ
maxQ
minQ
)cos(, ϕ1. P
U2. P,
U3. U δ,
6
Límites de Reactivo
Curva de capabilidad muestra los
siguientes límites:
•Máx. corriente estator
•Máx. Potencia turbina
•Máx. Corriente del rotor
Convención de Colores:
• Curvas de límites físicos en
azul
• Límites operacionales
definidos por el usuario en
rojo
• Despacho en verde
Max. Exciter
Current
Max. Stator
Current
Stability-/
MinimumExcitation
4. 4
7
R´ L´
G´/2 G´/2C´/2 C´/2
lLjlRlZZ ⋅′⋅+⋅′=⋅′= ωπ
( )lCjlGlYY ⋅′⋅+⋅′⋅=⋅′⋅= ωπ
2
1
2
1
Líneas de Transmisión
Parámetros Concentrados (o PI-Nominal):
• Conexión en cascada de varias secciones para modelos mas complejos
• Z´ e Y´ en ohm/km (tipo de línea) o calculados desde una geometría de torre
(tipo de torre con tipo de conductores).
• Aceptable exactitud para líneas cortas (<150km)
8
Líneas de Transmisión
Parámetros Distribuidos (o PI-Equivalente):
l
l
lZlZZ C
⋅
⋅
⋅⋅′=⋅⋅=
γ
γ
γπ
sinh
sinh
2
2
2
1
sinh
1cosh
l
l
thg
lY
lZ
l
Y
C
⋅
⋅
⋅⋅′⋅=
⋅⋅
−⋅
=
γ
γ
γ
γ
π
• Z´ e Y´ en ohm/km (tipo de línea) o calculados desde una geometría de
torre (tipo de torre con tipo de conductores).
• Buena exactitud aún para líneas largas (>150km)
5. 5
9
Modelo General de Cargas
Modelo con P y Q constante
Dependencia de P y Q con la tensión
según expresión:
( )
( )
−−+
+
=
−−+
+
=
2
0
1
0
0
0
0
2
0
1
0
0
0
0
1
1
kqu
QQ
kqu
Q
kqu
Q
kpu
PP
kpu
P
kpu
P
v
v
ba
v
v
b
v
v
aQQ
v
v
ba
v
v
b
v
v
aPP
• Opción en el flujo de carga para
considerar dependencia de carga con
la tensión.
1
0
Máquinas de Inducción
Rs Xs
Xm ZrotU Ur
tj r
e
ω−
UrUr'=
Modelo General:
6. 6
1
1
Modelos del Rotor
Jaula Simple:
RrA
XrA
Ur'
Con desplazamiento de corriente:
RrA1
XrA1
Ur'
RrA2
XrA2
RrA0 XrA0
Double Jaula:
RrB
XrB
Ur'
Xrm
RrA1
XrA1
RrA2
XrA2
RrA0 XrA0
1
2
Parámetros de Máquinas de
Inducción
Potencia mecánica nominal (pgn)
Factor de potencia nominal (cosn)
Rendimiento en condiciones nominales (effic)
Velocidad nominal (anend)
Corriente a rotor bloqueado (aiazn)
Torque máximo (amkzn)
Torque de arranque (amazn)
7. 7
Transformadores y Autotransformadores 1
3
Modelos de Transformadores,
Autotransformadores
1
4
Transformadores (ejemplo)
Modelo transformador de 2 arrollamientos
• Conmutador bajo carga (tap) puede ser
modelado en cualquiera de los arrollamientos
• Impedancia dependiente de la posición de
tap
• Controlador built-in incluyendo constante de
tiempo
Esquema conmutador con ctte. de tiempo
8. 8
1
5
Transformador de 2 Arrollamientos.
HVSX _ LVSX _
0I
03I
0U
0I
0I
0I
0I
0I
0I 0I
Secuencia Homopolar, con arrollamiento en triángulo
• Tipo de Construcción del núcleo de menor importancia.
• Ensayo de excitación homopolar se puede aproximar mediante un
ensayo de cortocircuito de secuencia directa.
1
6
Transformador de 2 Arrollamientos.
Secuencia Homopolar, sin arrollamiento en Triángulo.
• Tipo de Construcción del núcleo es de importancia.
• El flujo homopolar se cierra por la cuba y el aire.
• I de excitación alta, puede ser varias veces la I nominal
HVSX _
0I
03I
0U
0I
0I
LVSX _
9. 9
1
7
Transformador de 3 arrollamientos.
xσ,LV
xσ,MV
xσ,HV
rCu,LV
rCu,MV
rCu,HV
xMuHV
1 : 1(1+tHV) : 1 1 : (1+tMV)
1 : (1+tLV)
xM
xM , rFe at
star pointxM , rFe at, HV
xM
xM
xM , rFe at LV
xM , rFe at MV
rFerFe rFe
rFe
uMV
uLV
Transformadores y Autotransformadores 1
8
AutoTransformador.
XE
RE
UHV0
XM0,HV
w1 : w2
Xσ0,HV RCu0,LVXσ0,LVRCu0,HV
3 XE
3 RE
(1+t) : 1
ULV0NHV NLV
uHV0
xM0
xσ0,HV rCu0,LVxσ0,LVrCu0,HV
3 xE,HV
3 rE,HV
NHV (1+t) : 1
3 xE,LV
3 rE,LV
NLV
Secuencia Positiva
Secuencia HomopolarAutotransformador:
Transformador YNyn con
los centros de estrella
conectados.
10. 10
1
9
Redes de Transmisión
(Sistemas interconectados)
2
0
Control de potencia activa
Opciones de cálculo para el flujo de cargas en PF:
Flujo de cargas segun Despacho (convencional)
Segun control de frecuencia primario/secundario
Flujo de Carga Inercial
Consideración de los límites de potencia
11. 11
2
1
Control de Potencia-Frecuencia
Turbine 1
Turbine 2
Turbine 3
Generator 1
Generator 2
Generator 3
Network
Secondary
Control
PT PG
PT PG
PT PG
f PA
Set Value
Set Value
Set Value
Contribution
2
2
G
G
G
G
G
G
G
G
G
Grid 1
Grid 2
Grid 3
Control de Intercambio entre Areas
Frequency Measurement (rembar)
Frequency ControlFrequency Control
Power Exchange
Power Exchange
12. 12
2
3
Control Sec. Potencia Reactiva
Voltage
Control 1
Voltage
Control 2
Voltage
Control 3
Generator 1
Generator 2
Generator 3
Station
Control
Ue QG
U
Set Value
Set Value
Set Value
Contribution
Ue
Ue
QG
QG
Busbar
