ETAP - Flujo de carga (load flow)

1. Electrical Transient Analysis Program
ETAP
®
Powerstation
Operation
Technology, Inc.
FLUJO DE CARGA
LOAD FLOW

2. 2
Flujo de Carga - Load Flow
• Objetivos de los estudios de flujo de carga:
 Perfiles de tensión / caídas de tensión
 Flujos de potencia / intensidad
 Factores de potencia
 Puntos de operación de los generadores
 Pérdidas (activas / reactivas)
 Alimentadores (Cables / Líneas)
 Bancos de compensación reactiva
 Transformadores (MVA / kV / Taps)
 Reactancias limitadoras
 CCM / Centros de Fuerza
Determinar condiciones de
operación de un sistema eléctrico
en régimen permanente:

3. 3
•Flujo de Carga: Modelación de Fuentes y Cargas
Flujo de Carga - Load Flow

4. 4
Flujo de Carga - Load Flow
• Modos de Operación Generadores
El Gobernador controla la potencia aplicada al eje motriz. El
objetivo del control de la potencia aplicada al eje puede tener
como finalidad controlar la velocidad de rotación (RPM) o la
potencia de salida de la máquina (MW)
La excitatriz controla el
voltaje de salida del
generador.
Feedback Voltage
•AVR: Automatic Voltage
Regulation
•Fixed: Fixed Excitation
(no AVR action)

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Flujo de Carga - Load Flow
• Modos de Operación Generadores
Isochronous
Este ajuste del gobernador
permite que la potencia de
salida del generador (MW) se
ajuste en base a la demanda del
sistema.
Droop
Este ajuste del gobernador
permite que la potencia de
salida del generador se ajuste
en base a la carga. La potencia
de salida (MW) es fija.

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Flujo de Carga - Load Flow
• Modos de Operación Generadores
El gobernador en
modo Isochronous
mantiene fija la
frecuencia. En este
modo de operación el
generador intentará
mantener la
frecuencia
independientemente
de la carga que esté
alimentando, hasta
alcanzar su máxima
capacidad.

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Flujo de Carga - Load Flow
• Modos de Operación Generadores
El gobernador en
modo Droop
disminuye su
velocidad o
frecuencia en
forma proporcional
a la carga. A
medida que la
carga aumenta la
velocidad o
frecuencia
disminuyen.

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Flujo de Carga - Load Flow
• Modos de Operación Generadores
Swing
 Opera en modo “Isochronous”.
 La tensión se mantiene fija (AVR).
 P y Q pueden variar dependiendo de la
demanda de potencia
Voltage Control
 Opera en modo “Droop”.
 La tensión se mantiene fija (AVR).
 P se mantiene fija mientras que Q varía.
MVAr Control
 Opera en modo “Droop”.
 La tensión varía (Fixed Field Excitation)
 P y Q se mantienen fijos.
PF Control
 Opera en modo “Droop”.
 AVR se ajusta para mantener fijo el factor
de potencia

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Flujo de Carga - Load Flow
• Modelación de la Cargas
Potencia Constante
 Motores de inducción, motores
sincrónicos , “lumped loads” (%
motores), UPS y Cargadores.
Cargas de Potencia Constante
 La potencia de salida permanece
constante aún si el voltaje de entrada
varía (kVA constante).

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Flujo de Carga - Load Flow
• Modelación de la Cargas
Impedancia Constante
 Cargas estáticas, “lumped loads” (%
cargas estáticas), capacitores, filtros de
armónicos y válvulas motorizadas.
Cargas de Impedancia Constante
 La potencia de entrada se incrementa
proporcionalmente al cuadrado del voltaje
de entrada.

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Flujo de Carga - Load Flow
• Modelación de la Cargas
Corriente Constante
 Lumped Loads desbalanceadas (% carga
corriente constante). En AC para el
funcionamiento de los UPS. En DC para
propósitos de descarga y tamaño de las
baterías
Cargas de Corriente Constante
 La corriente se mantienen constante ante
variaciones del voltaje.

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•Barra de Herramientas para Cálculo: Flujo de Carga
 Ejecutar Cálculo Flujo de Carga
 Opciones Gráficas
 Alertas
Flujo de Carga - Load Flow
 Reportes
 Analizador Resultados

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•Flujo de Carga: Procedimiento
 Representación del Sistema
 Ajustar Parámetros en LF Study Case
 Ejecutar Cálculos
 Verificar Alertas
 Generar Reportes
Flujo de Carga - Load Flow

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•Ajustar Parámetros en LF Study Case
Flujo de Carga - Load Flow
Información básica
 Método de cálculos
 Actualización de resultados
 Resultados
 Identificación del caso y observaciones.
Ajuste de cargas
 Categorías
 Factor de diversidad
Ajustes de tolerancias
Corrección por temperatura
Alertas
 Marginales
 Críticas

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Flujo de Carga - Load Flow
3. Gauss-Seidel acelerado
 Flexible en condiciones iniciales
 Lento en hallar solución
2. Rápido-Desacoplado
 Rápido en hallar la solución
 Menos preciso que NR
• Métodos de Cálculo
1. Newton-Raphson
 Poco flexible en condiciones
iniciales
 Rápido en hallar solución

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Flujo de Carga - Load Flow
•Ajustar Parámetros en LF Study Case

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Flujo de Carga - Load Flow
•Ajustar Parámetros en LF Study Case

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Flujo de Carga - Load Flow
•Ajustar Parámetros en LF Study Case

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Flujo de Carga - Load Flow
•Ajustar Parámetros en LF Study Case

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Flujo de Carga - Load Flow
•Ajustar Parámetros en LF Study Case

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Flujo de Carga - Load Flow
• Cálculo de la Carga Operativa
kVAoperativos = kVArating x % Loading x Demand Factor x Load Diversity Factor
(Bus Editor)(Load, Motor,... Editor)
(Ajuste Global)(Ajuste Particular)

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Flujo de Carga - Load Flow
• Reportes:

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• Práctica
Ver Guía de Ejercicios
Actividades 10 al 14
Flujo de Carga - Load Flow