Metodo desacoplado de flujos de potencia

EL MÉTODO DESACOPLADO DE FLUJOS DE POTENCIA.

En el estricto uso del procedimiento de Newton-raphson, la jacobina se calcula y triangula en cada iteración con el fin de actualizar los factores LU. Sin embargo, en la practica la jacobina frecuente se recalcula solamente un determinado número de veces en un rango de iteraciones y esto le da velocidad al proceso de solución global. La solución final se determina, por supuesto, a través de errores de potencia permisibles y de las tolerancias de voltaje en las barras.

Cuando se resuelven sistemas de transmisión de potencia de gran escala, el método desacoplado de flujos de potencia representa una alternativa para mejorar la eficiencia computacional y reducir los requisitos de memoria. Este método hace uso de una versión aproximada del procedimiento de newton-raphson. El principio sobre el que se basa el enfoque de desacoplamiento se muestra en dos observaciones:

• Un cambio en el ángulo de voltaje  en una barra afecta principalmente al flujo de potencia real p en las líneas de transmisión y deja sin cambio, relativamente, a la potencia reactiva [pic 1][pic 2]

• Un cambio en la magnitud de voltaje I  I en una barra afectada principalmente al flujo de potencia reactiva  en las líneas de transmisión y deja al flujo de potencia real P, sin cambiar, relativamente.[pic 3][pic 4]

Se han hecho notar estos dos efectos en la sección 9.6 cuando se estudió el regulador del deslizamiento de la fase y de la magnitud del voltaje. Esencialmente, la primera observación establece que  es mucho mayor que , que por ahora se considera como cero. La segunda observación establece que II es mucho mayor que la II, que también se consideran aproximadamente cero.[pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10]

La incorporación de esta aproximaciones es la jacobina de la ecuación (9.45) hace que los elementos  de las submatrices  12 Y 21 sean cero. Entonces se tiene dos sistemas separados de ecuaciones,[pic 11][pic 12]

[pic 13]

Estas ecuaciones están desacopladas en el sentido de las correcciones del ángulo de voltaje   se calcula usando solo los errores de la potencia real , mientas las correcciones de la magnitud del voltaje se calcula usando solo los errores . Sin embargo, las matrices de coeficientes J 11 y J22 son todavía interdependientes porque los elementos de J11 dependen de las magnitudes de los voltajes que se están resolviendo en la ecuación de (9.78) mientras los elementos de J22 dependen de los ángulos de la ecuación (9.77). Los dos conjuntos de ecuaciones podrían, por supuesto, resolverse alternamente usando en conjunto las soluciones más recientes del otro conjunto. Pero este esquema todavía  requeriría la evaluación y factorización de las dos matrices de coeficientes en cada iteración. Para evaluar.[pic 14][pic 15][pic 16]

Estos cálculos, se introducen más simplificaciones que justifican a través de la física de los flujos de potencia en líneas de transmisión, como se explica en seguida.

En un sistema de transmisión de potencia que está bien diseñado y apropiadamente operado:

• Las diferencias angulares () entre dos barras típicas del sistema son, por lo general, tan pequeñas que[pic 17]

 [pic 18]

• Las susceptancias de las líneas  son muchas veces más grandes que las conductancias , así que [pic 19][pic 20]

[pic 21]

• La potencia reactiva  que se inyecta a cualquier barra  del sistema durante la operación normal es mucho menor que la potencia reactiva que fluiría si todas las líneas de la barra estuviera en cortocircuito con la referencia. Esto es,[pic 22][pic 23]

                                     [pic 24]

Estas aproximaciones se pueden usar para simplificar los elementos de la jacobina. Los elementos fuera de la diagonal de J11 y J22 en la ecuación (9.26) están dados por

                                [pic 25]

Al aplicar en la ecuación (9.82) la identidad sen ( se obtiene [pic 26]

[pic 27]

Donde lyl sen IYI Las aproximaciones que se en listaron anteriormente conducen a los fuera de la diagonal dados por [pic 28][pic 29][pic 30][pic 31][pic 32]

                                   [pic 33]

Los elementos de la diagonal de J11 Y J22 tienen las expresiones mostradas en las ecuaciones (9.54) y (9.63). se aplica la desigualdad por a esas expresiones, se llega a [pic 34]

...