Este documento presenta un proyecto de laboratorio sobre el modelado y simulación de líneas de transmisión utilizando MATLAB. El objetivo es explorar la librería de potencia de MATLAB para construir un modelo PI de una línea de transmisión y analizar las ondas de voltaje y corriente. Se explica cómo modelar una línea de transmisión usando un modelo PI con secciones en cascada y analizar el efecto del número de secciones.

1. Facultad de Ingeniería.
Escuela de Eléctrica.
Asignatura: “Diseño de
Líneas de Transmisión”.
 Explorar la librería de potencia (POWERLIB) del sistema de bloques de potencia de MATLAB.
 Aprender a construir un circuito utilizando un modelo de sección de línea PI.
 Analizar voltajes y corrientes de transporte de entrada /salida de la Línea de Transmisión.
En la librería de potencia de MATLAB existe un bloque que simula diferentes componentes de potencia, en este
caso se analizará una sección de Línea de Transmisión con características de parámetros variables.
Para una Línea de Transmisión, la resistencia, la inductancia y la capacitancia son uniformemente distribuidas a
lo largo de la línea. Un modelo aproximado de la los parámetros de distribuido de línea se obtiene de varias
secciones PI en cascada como se presenta en la Figura 1.1.
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Tema:
“Modelo de línea de transmisión PI”.
8 v
8 l
I. OBJETIVOS.
II. INTRODUCCIÓN.
f MÁX =
Figura 1.1: “Modelo de sección de línea PI”.
Así como los parámetros de línea distribuido que tienen un número infinito de estados, el modelo lineal de
sección de línea tiene un número finito de estados que permite un modelo de estado­espacial
que es usado
para derivar su respuesta en frecuencia. El número de secciones para usarlo depende de la frecuencia y rango
para representarlo.
Una buena aproximación del rango de la máxima frecuencia representada por el modelo lineal PI está dado por
la siguiente ecuación:
Donde:
v: velocidad de propagación km / s = 1/ Ö LC; L [H / km] y C [F / Km].
l: longitud de línea en km.
Para el estudio de interacciones entre un sistema de potencia y un sistema de control, este simple modelo
podría ser suficiente. Sin embargo para estudios de switcheo que envuelven alta frecuencias transitorias en
rango de los kHz, muchas secciones PI deben de usarse.

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III. MATERIAL Y EQUIPO.
No. CANTIDAD DESCRIPCIÓN
1 1 Computadora personal con MATLAB 5.3.
2 1 Disco flexible.
3 1 Guía de laboratorio.
Tabla 1.1: Materiales y equipo.
IV. PROCEDIMIENTO.
Paso 1. Luego de estar dentro de la ventana de comandos de MATLAB, entrar a la librería de potencia con el
comando
> Powerlib ¿
Este comando presentará la ventana de POWER SYSTEM BLOCKSET, esta es la herramienta que permite
construir y simular circuitos con elementos lineales y no­lineales.
Paso 2. Dentro de POWERLIB, ir a la opción FILE, luego a NEW y finalmente MODEL, coloque un nombre a
dicho archivo y guárdelo para poder colocar allí los bloques que representan los modelos que se encuentran en
el circuito de la Figura 1.4, recordar que estos bloques son extraídos del POWER SYSTEM BLOCKSET
seleccionando el bloque de interés, como por ejemplo:
ELEMENTS
Figura 1.2: “Power System Blockset”.
En este bloque se puede obtener elementos: capacitores, resistencias e inductores.
Paso 3. Cada bloque y a su vez el componente o elemento seleccionado aparece una caja de dialogo DIALOG
BOX (Figura 1.3) la cual deberá completarse según los datos requeridos.

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Figura 1.3: “Caja de diálogo”.
Step time: 0.02
Longitud = 100 km.
R = 0.2568 W / km.
L = 2 mH / km.
C = 8.6 nF / km.
Número de secciones = 1.
Paso 4. Implemente el circuito de la Figura 1.4.
Figura 1.4: “Modelado de Línea de Transmisión PI".
Paso 5. Simule el circuito y verifique los siguientes resultados.
Figura 1.5: “Voltajes de entrada y salida de la Línea de Transmisión”.

4. Paso 6. ¿A qué se debe la distorsión de la forma de onda en la salida de la línea?.
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Paso 7. Obtenga la forma de onda de la corriente de la línea.
Paso 8. En la caja de diálogo del modelo de línea PI cambie a 10 secciones y simule nuevamente el circuito.
Presente resultados.
Paso 8. Repetir los Pasos 4, 5 y 6 pero ahora utilice el MODELO DE LÍNEA DE PARÁMETROS
DISTRIBUIDOS.
V. INVESTIGACIÓN Y EJERCICIOS COMPLEMENTARIOS.
1. Compare el valor de voltaje de entrada dado, con el voltaje de alimentación observado en la gráfica.
2. ¿Cuál es el significado del CIRCUIT BREAKER en el circuito y en las formas de onda?.
3. ¿Qué es un CROSS OVER o cruce por cero en el circuito?.
4. Determine la corriente del circuito analíticamente.
5. Determine el voltaje de salida analíticamente y compare con el observado en la gráfica.
6. ¿Por qué la corriente del circuito no es cero?.
7. Para el circuito de la Figura 1.4 al final de la línea de sección PI, agregue una carga RL con un Factor
de Potencia de 0.9 y una potencia reactiva inductiva de 25 MVAR. Simule el circuito y presente las
formas de onda de corriente en la carga y voltaje en la carga. Explique.
Presentar los circuitos realizados en un disco.
VI. BIBLIOGRAFÍA.
 The MathWork Inc.
“Power System Blockset For Use whit SIMULINK”.
TEQSIM International.
 “Aprenda Matlab 5.3 “.
“Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales”.
Universidad Politécnica de Madrid.
 Stevenson, Jr. Williams.
“Análisis de Sistemas de Potencia”.
McGraw Hill Inc. USA, 1985.
 Harper, Gilberto Henríquez.
“Técnicas, Computacionales en Sistemas Eléctricos de Potencia”.
Limusa, 1986.