Empleo de software de simulación de SEP

1. Empleo de software de simulación de SEP René Morales Nelson Rodríguez Isabel Rojas Jonathan Salinas Flavio Serey Javier Verdugo

2. Motivaciones • Para facilitar el análisis de sistemas eléctricos de potencias, en el mercado existen diferentes alternativas de softwares de simulación. Los cuales poseen varios tipos de análisis además de permitir realizar estos análisis con rapidez. • Por lo tanto es importante el conocimiento de estos softwares de simulación. Es por esto que se realizaron simulaciones en 5 diferentes sistemas de simulación.

3. Consideraciones • Potencia Base: 100 MVA Consideraciones en sistema de 5 barras: • Tensión Base: 12 KV • G2 posee valores de generación predefinidos, y usa control por factor de potencia. • Los valores de las demandas usados son los entregados en la tabla 4.

4. Consideraciones Consideraciones en sistema de 14 barras: • Tensión Base: 12 KV y 23 KV • Los valores de las demandas usados es el valor medio de las demandas diarias. • En sistema de 14 barras todos los generadores operan con control de tensión, menos el generador asociado a la barra SLACK. • La generación de potencia activa de los generadores (menos el Slack) es el 70% de la capacidad máxima de generación. • La capacidad del condensador es igual a 6,95 MVAr.

5. Simulaciones del sistema de 5 barras

6. Simulación de sistema de 5 barras DigSilent El diagrama resultante es el siguiente:

7. Simulación de sistema de 5 barras DigSilent Dando los siguientes resultados: A) B) C) D)

8. Simulación de sistema de 5 barras DigSilent Dando los siguientes resultados: E) • F) Las perdidas activas en el sistema son de 4 MW, y además la línea absorbe 14,28 MVAr de reactivos

9. Simulación de sistema de 5 barras ETAP El diagrama resultante es el siguiente:

10. Simulación de sistema de 5 barras ETAP Dando los siguientes resultados: A) B) C) E) D) • F) Perdidas del sistema son 4, 863 MW y -18,069 MVAr

11. Simulación de sistema de 5 barras NEPLAN El diagrama resultante es el siguiente:

12. Simulación de sistema de 5 barras NEPLAN Dando los siguientes resultados: A) B) C) D)

13. Simulación de sistema de 5 barras NEPLAN E) Las perdidas activas en el sistema son de 4 MW y 14,284 MVAr F)

14. Simulación de sistema de 5 barras MATPOWER El diagrama resultante es el siguiente:

15. Simulación de sistema de 5 barras MATPOWER Dando los siguientes resultados: A) B) C) D)

16. Simulación de sistema de 5 barras MATPOWER E) F) Las perdidas activas en el sistema son de 4,02 MW y 14,37 MVAr

17. Simulación de sistema de 5 barras PSAT El diagrama resultante es el siguiente:

18. Simulación de sistema de 5 barras Psat Dando los siguientes resultados: A) B)

19. Simulación de sistema de 5 barras Psat C) D) • F) Perdidas del sistema son 159,80 MW y -50,99 MVAr

20. Simulaciones del sistema de 14 barras

21. Simulación de sistema de 14 barras ETAP El diagrama resultante es el siguiente:

22. Simulación de sistema de 14 barras ETAP Dando los siguientes resultados: B) A) C) D)

23. Simulación de sistema de 14 barras ETAP Dando los siguientes resultados: E) • F) Las perdidas activas en el sistema son de 2 KW y 7,63 MVAr

24. Simulación de sistema de 14 barras NEPLAN El diagrama resultante es el siguiente:

25. Simulación de sistema de 14 barras NEPLAN Dando los siguientes resultados: A) B)

26. Simulación de sistema de 14 barras NEPLAN E) C) D) Las perdidas activas en el sistema son de 4 MW y 14,284 MVAr F)

27. Simulación de sistema de 14 barras Digsilent

28. Simulación de sistema de 14 barras Digsilent A)B) E) D) No existen barras sobrecargadas F) Perdidas del sistema son 0,92MVAr

29. PSAT caso 14 barras

30. Presentación de Resultados Tabla voltajes y ángulo

31. Presentación de Resultados Flujo de Potencia Entre Barras

32. Presentación de Resultados

33. Comparaciones

34. COMPARACIONES Nivel de tensión en las barras Condición Normal Con carga desconectada

35. COMPARACIONES Nivel de tensión en las barras Con línea desconectada

36. COMPARACIONES Nivel de Generación Condición Normal Con carga desconectada Comparación de nivel de generación para potencia activa en MW.

37. COMPARACIONES Nivel de Generación Con línea desconectada

38. COMPARACIONES Nivel de Generación Condición Normal Con carga desconectada Comparación de nivel de generación para potencia reactiva en MVar.

39. COMPARACIONES Nivel de Generación Con línea desconectada

40. Conclusiones • Para las consideraciones hechas, los resultados resultan coherentes: • Al haber inyección de reactivos, los perfiles de tensión suben. • Al desconectar cargas, las perdidas disminuyen y la magnitud de los flujos bajan. • Al desconectar líneas, las perdidas aumentan y las magnitudes de los flujos aumentan.

41. Conclusiones • Resulta de mucha importancia configurar adecuadamente los generadores, ya que de esto se vera el comportamiento al correr la simulación de flujo de potencia: • Control por tensión; inyecta MW predefinido y MVAr necesarios para mantener 1 p.u. en la barra. • Control por Factor de potencia; control para mantener los MVA necesarios con el FP predefinido.

42. Conclusiones • Resulta beneficioso manejar el uso de estos software, debido a que facilitan el análisis del flujo de potencia (entre otros tipos de análisis) tanto en rapidez, fácil interfaz (en algunos casos) y precisión.