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“SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA”
AÑO 2022
Despacho Económico de
Cargas
Ing. Romano Benjamín Mauricio
TRABAJO PRACTICO N°14
1
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL
FACULTAD REGIONAL TUCUMAN
Despacho Económico de Cargas
2
PROBLEMA Nº 1: Indague y complete la siguiente tabla:
Rendimiento
Tiempo de
arranque en frío
Tiempo de
arranque en
caliente
Costo de
generación
Central hidráulica
Grupo turbogas
Grupo turbovapor
Ciclo combinado
Central nuclear
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
UTN - FRT
Despacho Económico de Cargas
3
Problema 2)
Si la entrada de combustible de un generador en millones de Btu/h es 0.032𝑃 + 5.8𝑃 + 120
Determine:
a) La ecuación para el costo de generación si el costo del combustible es de U$S 2 por millón de BTU
 
 
1
2
1 1
0,032 5,8 120
G G G
P
H P P
  
2 $
U S
Costo
MBtu
 
  
 
 
 
 
2
1 1
$
0,032 5,8 120 *2
G G G
P
MBtu U S
f P P
h MBtu
   
      
   
 
 
 
2
1 1
$
0,064 11,6 240
G G G
P
U S
f P P
h
 
    
 
Función Consumo de
Combustible
Función Costo de Generación
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
UTN - FRT
Precio de Combustible
𝐻 =
Despacho Económico de Cargas
4
Problema 2)
Si la entrada de combustible de un generador en millones de Btu/h es 0.032𝑃 + 5.8𝑃 + 120
Determine:
a) La ecuación para el costo de generación si el costo del combustible es de U$S 2 por millón de BTU
considerando CF = 0.
 
 
1
2
1 1
0,032 5,8
G G G
P
H P P
 
2 $
U S
Costo
MBtu
 
  
 
 
 
 
2
1 1
$
0,032 5,8 *2
G G G
P
MBtu U S
f P P
h MBtu
   
     
   
 
 
 
2
1 1
$
0,064 11,6
G G G
P
U S
f P P
h
 
   
 
Función Costo de Generación
0
Considero CF 
Función Consumo de
Combustible
𝐻 =
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
UTN - FRT
Despacho Económico de Cargas
5
Problema 2)
b) La ecuación para el costo incremental de combustible (Costo Marginal)
   
1
´ $
2*0,064 11,6
G
PG
G
P
PG
f U S
CMg P
d MWh
 
    
 
  1
$
0,128 11,6
G G
P
U S
CMg P
MWh
 
   
 
c) El costo promedio de combustible cuando PG=200MW
 
240 $
0,064 11,6
G
PG
G
P
G G
f U S
CMe P
P P MWh
 
     
 
 
240 $
0,064*200 11,6 12,8 11,6 1,2
200
G
P
U S
CMe
MWh
 
     
 
 
 
$
25,6
G
P
U S
CMe
MWh
 
  
 
 
$
24,4
G
P
U S
CMe
MWh
 
  
 
0
Considero CF 
d) El costo promedio de combustible cuando PG=200MW sin considerar los costos fijos del generador
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
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Despacho Económico de Cargas
6
Problema 2)
e) El costo aproximado de combustible adicional por hora para elevar la salida de la unidad desde 200 hasta
201MW.
  1
$
2*0,064 11,6
G G
P
U S
CMg P
MWh
 
   
 
 
200
$
2*0,064*200 11,6
G
P
U S
CMg
MWh

 
   
 
 
200
$
37,2
G
P
U S
CMg
MWh

 
  
 
  1
$
2*0,064 11,6
G G
P
U S
CMg P
MWh
 
   
 
 
201
$
2*0,064*201 11,6
G
P
U S
CMg
MWh

 
   
   
201
$
37,328
G
P
U S
CMg
MWh

 
  
 
 
200
G
P MWh

 
201
G
P MWh

SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
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Despacho Económico de Cargas
7
Problema 2)
f) El costo real de combustible adicional por hora para elevar la salida de la unidad desde 200 hasta
201MW
 
201
200 G
real G
P
C CMg dP
   
201
200
0,128 11,6
real G G
C P dP
 

2 201
200
0,064 11,6 |
real G G
C P P
 
2 2
0,064(201) 11,6(201) 0,064(200) 11,6(200)
real
C    
   
   
$
37,264
real
U S
C
MWh
 
  
 
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
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Despacho Económico de Cargas
8
Problema 2)
g) Comparar el costo incremental con el costo marginal para una potencia generada de 200 MW
 
  $
Gi
Gi
P
Gi
f P U S
CI
P MWh
  
  
  
 
´ $
G
PG
P
PG
f U S
CMg
d MWh
 
  
 
𝑃 𝑃
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
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Despacho Económico de Cargas
9
Problema 2)
g) Comparar el costo incremental con el costo marginal para una potencia generada de 200 MW
201 200 1
Gi
P MW
   
 
$
5157.264 5120
Gi
U S
f P
h
 
    
 
 
  $
Gi
Gi
P
Gi
f P U S
CI
P MWh
  
  
  
    
 
 
2
200
$
0,064 200 11,6 200 240
U S
f
h
 
    
 
   
200
$
2560 2320 240 5120
U S
f
h
 
     
 
    
 
 
2
201
$
0,064 201 11,6 201 240
U S
f
h
 
    
 
   
201
$
2585,664 2331,6 240 5157.264
U S
f
h
 
     
 
 
$
37.264
Gi
U S
f P
h
 
   
 
 
$
37,264
Gi
P
U S
CI
MWh
 
  
 
 
201
$
37,328
G
P
U S
CMg
MWh

 
  
 
$
37,264
real
U S
C
MWh
 
  
 
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
UTN - FRT
Despacho Económico de Cargas
10
Problema 2)
g) Comparar el costo incremental con el costo marginal para una potencia generada de 200 MW
 
 
 
1
2
1 1
$
0,050678 2,514418 13,412
G G G
P
U S
f P P
h
 
    
 
INDTG21- 10MW
 
 
 
2
9
$
0,050678*9 2,514418*9 13,412
U S
f
h
 
    
 
   
9
$
4,105 22,630 13,412 40,147
U S
f
h
 
     
 
 
 
 
2
10
$
0,050678*10 2,514418*10 13,412
U S
f
h
 
    
 
   
10
$
5,068 25,144 13,412 43,624
U S
f
h
 
     
 
   
1
1
1
´ $
2*0,050678*10 2,514418 3,527978
G
PG
P
PG
f U S
CMg
d MWh
 
     
 
1
Gi
P MW
 
 
$
43,624 40,147 3,477
Gi
U S
f P
h
 
     
 
 
  $
Gi
Gi
P
Gi
f P U S
CI
P MWh
  
  
    
$
3,477
Gi
P
U S
CI
MWh
 
  
 
 
1
$
3,527978
G
P
U S
CMg
MWh
 
  
 
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
UTN - FRT
Despacho Económico de Cargas
11
Problema 2)
g) Comparar el costo incremental con el costo marginal para una potencia generada de 200 MW
 
 
 
2
2
2 2
$
0,000009 2,019527 76,65103
G G G
P
U S
f P P
h
 
    
 
PLUSPTG01 (Pmin=40 – Pmax=144,2 MW)
 
 
 
2
140
$
0,000009*140 2,019527*140 76,65103
U S
f
h
 
    
 
   
140
$
0,174 282,73378 76,65103 359.559
U S
f
h
 
     
 
 
 
 
2
141
$
0,000009*141 2,019527*141 76,65103
U S
f
h
 
    
 
   
141
$
0,1789 284,753 76,65103 361,583
U S
f
h
 
     
 
   
1
1
1
´ $
2*0,000009*141 2,019527 2,022
G
PG
P
PG
f U S
CMg
d MWh
 
     
 
1
Gi
P MW
 
 
$
361,583 359,559 2,024
Gi
U S
f P
h
 
     
 
 
  $
Gi
Gi
P
Gi
f P U S
CI
P MWh
  
  
  
 
1
$
2,022
G
P
U S
CMg
MWh
 
  
 
 
$
2,024
Gi
P
U S
CI
MWh
 
  
 
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
UTN - FRT
Despacho Económico de Cargas
12
1
1
1
0.012 9.0
G
G
df U$S
P
dP MW.h
 
   
 
2
2
2
0.0096 6.0
G
G
df U$S
P
dP MW.h
 
   
 
3
3
3
0.008 8.0
G
G
df U$S
P
dP MW.h
 
   
 
4
4
4
0.0068 10.0
G
G
df U$S
P
dP MW.h
 
   
 
  2
G i G i
P
CMg a P b
 
max 800
D
P MW
 D t t
P a b
  
1 1
0,012 9
G
P
  
2 1
0,0096 6
G
P
  
3 1
0,008 8
G
P
  
4 1
0,0068 10
G
P
  
1 1
1 1 1 1 1
2 0,012 0,0096 0,008 0,0068
t
i
a
a
 
   
    
   
 
 

3
2,176*10
t
a 

Problema 3) Dado los costos incrementales de combustible de 4 unidades de una central, se pide:
a. Calcular la potencia a la que será despachado cada grupo si la demanda a abastecer es de 800MW
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
UTN - FRT
13
1
1
*
2 2
i
t
i i
b
b
a a

   
    
   
 
8,368
t
b 
3
9 6 8 10
*2,176*10
0,012 0,0096 0,008 0,0068
t
b 
 
   
 
 
D t t
P a b
  
3
800*2,176*10 8,368
 
 
$
10,1088
U S
MWh

 
  
 
 
1
9
92,4
0,012
G
P MW
 
   
2
6
428
0,0096
G
P MW
 
   
3
8
263,6
0,008
G
P MW
 
   
4
10
16
0,068
G
P MW
 
 
  2
G i G i
P
CMg a P b
 
1 1
0,012 9
G
P
  
2 1
0,0096 6
G
P
  
3 1
0,008 8
G
P
  
4 1
0,0068 10
G
P
  
3
2,176*10
t
a 

a. Calcular la potencia a la que será despachado cada grupo si la demanda a abastecer es de 800MW
Despacho Económico de Cargas
Problema 3) Dado los costos incrementales de combustible de 4 unidades de una central, se pide:
800
D
P MW

Despacho de cada grupo
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
UTN - FRT
14
b. Repetir el punto anterior si las potencias máximas de cada grupo son 200, 400, 270 y 300MW
respectivamente y las potencias mínimas de cada grupo son 50, 100, 80 y 110 MW respectivamente.
 
1
9
92,4
0,012
G
P MW
 
 
 
2
6
428
0,0096
G
P MW Se Excede
 
  
 
3
8
263,6
0,008
G
P MW
 
 
 
4
10
16
0,068
G
P MW TrabajaenMIN
 
  
Restricciones:
 
1 50 200
G
P MW
   
2 100 400
G
P MW
   
3 80 270
G
P MW
 
 
4 110 300
G
P MW
 
 
*
800 400 110 290
D
P MW
   
Despacho Económico de Cargas
Problema 3) Dado los costos incrementales de combustible de 4 unidades de una central, se pide:
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
UTN - FRT
15
1 1
0,012 9
G
P
  
3 1
0,008 8
G
P
  
1 1
1 1 1
2 0,012 0,008
t
i
a
a
 
   
  
   
 
 
 3
4,8*10
t
a 

1
1
*
2 2
i
t
i i
b
b
a a

   
    
   
  3
9 8
*4,8*10
0,012 0,008
t
b 
 
 
 
 
8,4
t
b 
* 3
290*4,8*10 8,4
D t t
P a b
 
    9,792
 
 
1
9
66
0,012
G
P MW
 
   
2 400
G
P MW
  
4 110
G
P MW

 
3
8
224
0,008
G
P MW
 
 
 
800
GT
P MW

b. Repetir el punto anterior si las potencias máximas de cada grupo son 200, 400, 270 y 300MW
respectivamente y las potencias mínimas de cada grupo son 50, 100, 80 y 110 MW respectivamente.
Restricciones:
Despacho Económico de Cargas
Problema 3) Dado los costos incrementales de combustible de 4 unidades de una central, se pide:
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
UTN - FRT
16
 
1
9
66
0,012
G
P MW
 
 
 
2 400
G
P MW

 
4 110
G
P MW

 
3
8
224
0,008
G
P MW
 
 
 
800
GT
P MW

b. Repetir el punto anterior si las potencias máximas de cada grupo son 200, 400, 270 y 300MW
respectivamente y las potencias mínimas de cada grupo son 50, 100, 80 y 110 MW respectivamente.
Restricciones:
Despacho Económico de Cargas
Problema 3) Dado los costos incrementales de combustible de 4 unidades de una central, se pide:
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
UTN - FRT
 
1 50 200
G
P MW
 
 
2 100 400
G
P MW
   
3 80 270
G
P MW
 
 
4 110 300
G
P MW
 
Verificando Generación Total…
Verificando Restricciones…
17
c. Qué sucede si la potencia mínima del grupo 4 es de 50MW en lugar de 110MW?
 
*
800 400 50 350
D
P MW
   
1 1
0,012 9
G
P
  
3 1
0,008 8
G
P
  
1 1
1 1 1
2 0,012 0,008
t
i
a
a
 
   
  
   
 
 
 3
4,8*10
t
a 

8,4
t
b 
1
1
*
2 2
i
t
i i
b
b
a a

   
    
   
 
3
9 8
*4,8*10
0,012 0,008
t
b 
 
 
 
 
* 3
350*4,8*10 8,4
D t t
P a b
 
    10,08
 
 
1
10,08 9
90
0,012
G
P MW

   
2 400
G
P MW
  
4 50
G
P MW

 
3
10,08 8
260
0,008
G
P MW

 
 
800
GT
P MW

Problema 3) Dado los costos incrementales de combustible de 4 unidades de una central, se pide:
Despacho Económico de Cargas
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
UTN - FRT
Despacho Económico de Cargas
18
Problema 4) Dado los costos de generación y las pérdidas de transmisión de un sistema
abastecido por dos generadores, determine:
a) La potencia generada por cada unidad
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
UTN - FRT
1
1
1
1 $
* 16
1
L
G
G
f
P MWh
P
P
  
  
  
  

 

 
2
2
2
1 $
* 16
1
L
G
G
f
P MWh
P
P
  
  
  
  

 

 
Despacho Económico de Cargas
19
Problema 4) Dado los costos de generación y las pérdidas de transmisión de un sistema abastecido por dos
generadores, determine:
  3 2
1 1 1 1
$
8*10 10
G G G
f P P P
h
  
   
 
  3 2
2 2 2 2
$
9*10 8
G G G
f P P P
h
  
   
 
 
4 2 5 5 2
1 1 2 2
1,5*10 2,0*10 3,0*10
L G G G G
P P P P P MW
  
  
$
16
MWh

 
  
 
3
1
1
1
16*10 10
G
G
f
P
P


 

4 5
1 2
1
3*10 2*10
L
G G
G
P
P P
P
 

 

a) La potencia generada por cada unidad
1
1
1
1 $
* 16
1
L
G
G
f
P MWh
P
P
  
  
  
  

 

 
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
UTN - FRT
Despacho Económico de Cargas
20
Problema 4) Dado los costos de generación y las pérdidas de transmisión de un sistema abastecido por dos
generadores, determine:
  3 2
1 1 1 1
$
8*10 10
G G G
f P P P
h
  
   
 
  3 2
2 2 2 2
$
9*10 8
G G G
f P P P
h
  
   
 
 
4 2 5 5 2
1 1 2 2
1,5*10 2,0*10 3,0*10
L G G G G
P P P P P MW
  
  
$
16
MWh

 
  
 
3
2
2
2
18*10 8
G
G
f
P
P


 

5 5
2 1
2
6*10 2*10
L
G G
G
P
P P
P
 

 

a) La potencia generada por cada unidad
2
2
2
1 $
* 16
1
L
G
G
f
P MWh
P
P
  
  
  
  

 

 
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
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21
Problema 4) Dado los costos de generación y las pérdidas de transmisión de un sistema
abastecido por dos generadores, determine:
Las perdidas modifican el costo individual de las maquinas
 
3
1
4 5
1 2
16*10 10 $
16
1 3*10 2*10
G
G G
P
MWh
P P

 
  
  
   
 
3
2
5 5
2 1
18*10 8 $
16
1 6*10 2*10
G
G G
P
MWh
P P

 
  
  
   
Sistemas de dos ecuaciones con
dos incógnitas
Resolviendo el sistema,
obtenemos…
 
1 282
G
P MW

 
2 417
G
P MW

Ambas maquinas poseen el
mismo costo
a) La potencia generada por cada unidad
Métodos de Resolución
Igualación
Sustitución
Etc…
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
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22
Problema 4) Dado los costos de generación y las pérdidas de transmisión de un sistema
abastecido por dos generadores, determine:
1
1 1
L
G G
df dP
dP dP
 
 
2
2 2
L
G G
df dP
dP dP
 
 
Sistemas de dos ecuaciones con
dos incógnitas
 
3 4 5
1 1 2
$
16*10 10 16* 3*10 2*10 16
G G G
P P P
MWh
    
 
     
   
3 4 5
1 1 2
$
16*10 10 48*10 32*10 16
G G G
P P P
MWh
    
 
   
   
 
3 5
1 2
20,8*10 32*10 6 0
G G
P P
 
  
1
2
1
a) La potencia generada por cada unidad
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
UTN - FRT
23
1
1 1
L
G G
df dP
dP dP
 
 
2
2 2
L
G G
df dP
dP dP
 
 
Sistemas de dos ecuaciones con
dos incógnitas
 
3 5 5
2 2 1
$
18*10 8 16* 6*10 2*10 16
G G G
P P P
MWh
    
 
     
   
5 3
1 2
32*10 18,96*10 8 0
G G
P P
 
  
3 5 5
2 2 1
$
18*10 8 96*10 32*10 16
G G G
P P P
MWh
    
 
   
   
 
1
2
2
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
UTN - FRT
Dado los costos de generación y las pérdidas de transmisión de un sistema
abastecido por dos generadores, determine:
a) La potencia generada por cada unidad
Despacho Económico de Cargas
Problema 4)
24
Despejo de la Ecuación 2
1 5 5
8 18,96
32*10 32*10
G
P  
 
5 3
1 2
32*10 18,96*10 8 0
G G
P P
 
  
2
1 2
25000 59.250
G G
P P
 
 
3 5
2 2
20,8*10 25000 59.250 32*10 6 0
G G
P P
 
   
1
5
2 2
520 1,2324 32*10 6
G G
P P

   2
520 1,23208 6
G
P
 
2
514
1,23208
G
P   
2 417,1807
G
P MW
  
1 282,043
G
P MW

a) La potencia generada por cada unidad
Despacho Económico de Cargas
Problema 4) Dado los costos de generación y las pérdidas de transmisión de un sistema
abastecido por dos generadores, determine:
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25
Problema 4) Dado los costos de generación y las pérdidas de transmisión de un sistema
abastecido por dos generadores, determine:
b. las pérdidas de transmisión totales: con los datos obtenidos en el
pto. anterior
 
4 2 5 5 2
1 1 2 2
1,5*10 2,0*10 3,0*10
L G G G G
P P P P P MW
  
  
 
1 282
G
P MW
  
2 417
G
P MW

     
2 2
4 5 5
1,5*10 282 2,0*10 *282*417 3,0*10 417
L
P MW
  
  
 
19,5
L
P MW

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26
Problema 4) Dado los costos de generación y las pérdidas de transmisión de un sistema
abastecido por dos generadores, determine:
c. el costo de operación total cuando λ=16 $/MWh
     
2
3
1 1
$
8*10 282 10 282
G
f P
h
  
   
 
     
2
3
2 2
$
9*10 417 8 417
G
f P
h
  
   
 
 
1 1
$
3456,19
G
f P
h
 
  
 
 
2 2
$
4901
G
f P
h
 
  
 
     
1 1 2 2
$
3456,19 4901 8357,19
T G G G
f P f P f P
h
 
      
 
 
$
8357,19
T G
f P
h
 
  
 
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27
Problema 4) Dado los costos de generación y las pérdidas de transmisión de un sistema
abastecido por dos generadores, determine:
d. el costo de operación total cuando λ=20 $/MWh
e. ¿Con que valor de λ=? $/MWh seguiría probando para encontrar
el DEC. ¿Por qué? Hágalo.
Resolver…
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28
Problema 5) Para el siguiente sistema de potencia, determine los factores de pérdida para la línea CD.
Si los resultados de abastecer el mismo con el grupo 1 o el grupo 2, alternativamente son los
que se muestran.
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29
Problema 5) Para el siguiente sistema de potencia, determine los factores de pérdida para la línea CD.
Si los resultados de abastecer el mismo con el grupo 1 o el grupo 2, alternativamente son los
que se muestran.
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30
Problema 5) Para el siguiente sistema de potencia, determine los factores de pérdida para la línea CD.
Si los resultados de abastecer el mismo con el grupo 1 o el grupo 2, alternativamente son los
que se muestran.
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31
Problema 5) Para el siguiente sistema de potencia, determine los factores de pérdida para la línea CD.
Si los resultados de abastecer el mismo con el grupo 1 o el grupo 2, alternativamente son los
que se muestran.
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32
Problema 6) Un área de un sistema interconectado de potencia posee dos unidades generadoras operando
con despacho económico. Los costos variables de estas unidades son:
Donde P1 y P2 están en MW. Determine la potencia de salida de cada unidad, el costo
incremental de operación, y el costo total de operación CT que minimiza CT cuando la carga PT
varía desde 500 a 1500 MW. Las restricciones de generación y pérdidas son despreciadas.
 
2
3
1 1 1
$
8*10 10
C P P
h
  
   
 
 
2
3
2 2 2
$
9*10 8
C P P
h
  
   
 
Calcular P1, P2 ; λ y además C1 + C2 para 500 ≤ PT ≤1500 [MW]
Al ser dos maquinas las despachamos con el mismo costo
incremental, lo que nos da:
3
1
1
1
$
16*10 10
dC
P
dP MWh
  
   
 
3
2
2
2
$
18*10 8
dC
P
dP MWh
  
   
 
1 2
1 2
dC dC
dP dP

3 3
1 2
16*10 10 18*10 8
P P
 
  
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33
Problema 6) Determine la potencia de salida de cada unidad, el costo incremental de operación, y el costo
total de operación CT que minimiza CT cuando la carga PT varía desde 500 a 1500 MW. Las
restricciones de generación y pérdidas son despreciadas.
Sabemos que PT=P1+P2 2 1
T
P P P
 
 
3 3
1 1
16*10 10 18*10 8
T
P P P
 
   
1 0,5294 58,82
T
P P
 
Una vez encontrados P1 y P2 puedo encontrar todo lo demás, entonces calculamos:
1 0,5294 58,82
T
P P
 
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34
Problema 6) Determine la potencia de salida de cada unidad, el costo incremental de operación, y el costo
total de operación CT que minimiza CT cuando la carga PT varía desde 500 a 1500 MW. Las
restricciones de generación y pérdidas son despreciadas.
Para PT = 500MW
1 0,5294*500 58,82
P  
 
1 205,88 206
P MW
 
2 1
T
P P P
 
 
2 500 206 294
P MW
  
3
1 2 1
16*10 10
P
  
  
3
1 2 16*10 *206 10
  
   13,296
 
 
2
3
1
$
8*10 206 10*206
C
h
  
   
 
 
2
3
2
$
9*10 294 8*294
C
h
  
   
 
1
$
2399,4
C
h
 
  
 
2
$
3130
C
h
 
  
 
1 2
$
5529
T
C C C
h
 
    
 
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35
Problema 6) Determine la potencia de salida de cada unidad, el costo incremental de operación, y el costo
total de operación CT que minimiza CT cuando la carga PT varía desde 500 a 1500 MW. Las
restricciones de generación y pérdidas son despreciadas.
Para PT = 600MW
1 0,5294*600 58,82
P  
 
1 259
P MW

2 1
T
P P P
 
 
2 600 259 341
P MW
  
3
1 2 1
16*10 10
P
  
  
3
1 2 16*10 *259 10
  
   14,14
 
 
2
3
1
$
8*10 259 10*259
C
h
  
   
 
 
2
3
2
$
9*10 341 8*341
C
h
  
   
 
1
$
3127
C
h
 
  
 
2
$
3774,5
C
h
 
  
 
1 2
$
6901,5
T
C C C
h
 
    
 
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36
Problema 6) Determine la potencia de salida de cada unidad, el costo incremental de operación, y el costo
total de operación CT que minimiza CT cuando la carga PT varía desde 500 a 1500 MW. Las
restricciones de generación y pérdidas son despreciadas.
Para PT = 700MW
1 0,5294*700 58,82
P  
 
1 312
P MW

2 1
T
P P P
 
 
2 700 312 388
P MW
  
3
1 2 1
16*10 10
P
  
  
3
1 2 16*10 *312 10
  
   14,99
 
 
2
3
1
$
8*10 312 10*312
C
h
  
   
 
 
2
3
2
$
9*10 388 8*388
C
h
  
   
 
1
$
3899
C
h
 
  
 
2
$
4459
C
h
 
  
 
1 2
$
8358
T
C C C
h
 
    
 
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37
Problema 6) Determine la potencia de salida de cada unidad, el costo incremental de operación, y el costo
total de operación CT que minimiza CT cuando la carga PT varía desde 500 a 1500 MW. Las
restricciones de generación y pérdidas son despreciadas.
Para PT = 800MW
1 0,5294*800 58,82
P  
 
1 365
P MW

2 1
T
P P P
 
 
2 800 365 435
P MW
  
3
1 2 1
16*10 10
P
  
  
3
1 2 16*10 *365 10
  
   15,84
 
 
2
3
1
$
8*10 365 10*365
C
h
  
   
 
 
2
3
2
$
9*10 435 8*435
C
h
  
   
 
1
$
4716
C
h
 
  
 
2
$
5183
C
h
 
  
 
1 2
$
9899
T
C C C
h
 
    
 
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
UTN - FRT
Despacho Económico de Cargas
38
Problema 6) Determine la potencia de salida de cada unidad, el costo incremental de operación, y el costo
total de operación CT que minimiza CT cuando la carga PT varía desde 500 a 1500 MW. Las
restricciones de generación y pérdidas son despreciadas.
Para PT = 900MW
1 0,5294*900 58,82
P  
 
1 418
P MW

2 1
T
P P P
 
 
2 900 418 482
P MW
  
3
1 2 1
16*10 10
P
  
  
3
1 2 16*10 *418 10
  
   16,68
 
 
2
3
1
$
8*10 418 10*418
C
h
  
   
 
 
2
3
2
$
9*10 482 8*482
C
h
  
   
 
1
$
5578
C
h
 
  
 
2
$
5947
C
h
 
  
 
1 2
$
11525
T
C C C
h
 
    
 
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
UTN - FRT
Despacho Económico de Cargas
39
Problema 6) Determine la potencia de salida de cada unidad, el costo incremental de operación, y el costo
total de operación CT que minimiza CT cuando la carga PT varía desde 500 a 1500 MW. Las
restricciones de generación y pérdidas son despreciadas.
Para PT = 1000MW
1 0,5294*1000 58,82
P  
 
1 470
P MW

2 1
T
P P P
 
 
2 1000 470 530
P MW
  
3
1 2 1
16*10 10
P
  
  
3
1 2 16*10 *470 10
  
   17,52
 
 
2
3
1
$
8*10 470 10*470
C
h
  
   
 
 
2
3
2
$
9*10 530 8*530
C
h
  
   
 
1
$
6467
C
h
 
  
 
2
$
6768.1
C
h
 
  
 
1 2
$
13235.1
T
C C C
h
 
    
 
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
UTN - FRT
Despacho Económico de Cargas
40
Problema 6) Determine la potencia de salida de cada unidad, el costo incremental de operación, y el costo
total de operación CT que minimiza CT cuando la carga PT varía desde 500 a 1500 MW. Las
restricciones de generación y pérdidas son despreciadas.
Para PT = 1100MW
1 0,5294*1100 58,82
P  
 
1 523
P MW

2 1
T
P P P
 
 
2 1100 523 577
P MW
  
3
1 2 1
16*10 10
P
  
  
3
1 2 16*10 *523 10
  
   18,36
 
 
2
3
1
$
8*10 523 10*523
C
h
  
   
 
 
2
3
2
$
9*10 577 8*577
C
h
  
   
 
1
$
7418
C
h
 
  
 
2
$
7612
C
h
 
  
 
1 2
$
15030
T
C C C
h
 
    
 
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
UTN - FRT
Despacho Económico de Cargas
41
Problema 6) Determine la potencia de salida de cada unidad, el costo incremental de operación, y el costo
total de operación CT que minimiza CT cuando la carga PT varía desde 500 a 1500 MW. Las
restricciones de generación y pérdidas son despreciadas.
Para PT = 1200MW
1 0,5294*1200 58,82
P  
 
1 576
P MW

2 1
T
P P P
 
 
2 1200 576 624
P MW
  
3
1 2 1
16*10 10
P
  
  
3
1 2 16*10 *576 10
  
   19,21
 
 
2
3
1
$
8*10 576 10*576
C
h
  
   
 
 
2
3
2
$
9*10 624 8*624
C
h
  
   
 
1
$
8414
C
h
 
  
 
2
$
8496
C
h
 
  
 
1 2
$
16910
T
C C C
h
 
    
 
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
UTN - FRT
Despacho Económico de Cargas
42
Problema 6) Determine la potencia de salida de cada unidad, el costo incremental de operación, y el costo
total de operación CT que minimiza CT cuando la carga PT varía desde 500 a 1500 MW. Las
restricciones de generación y pérdidas son despreciadas.
Para PT = 1300MW
1 0,5294*1300 58,82
P  
 
1 629
P MW

2 1
T
P P P
 
 
2 1300 629 671
P MW
  
3
1 2 1
16*10 10
P
  
  
3
1 2 16*10 *629 10
  
   20,06
 
 
2
3
1
$
8*10 629 10*629
C
h
  
   
 
 
2
3
2
$
9*10 671 8*671
C
h
  
   
 
1
$
9455
C
h
 
  
 
2
$
9420
C
h
 
  
 
1 2
$
18875
T
C C C
h
 
    
 
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
UTN - FRT
Despacho Económico de Cargas
43
Problema 6) Determine la potencia de salida de cada unidad, el costo incremental de operación, y el costo
total de operación CT que minimiza CT cuando la carga PT varía desde 500 a 1500 MW. Las
restricciones de generación y pérdidas son despreciadas.
Para PT = 1400MW
1 0,5294*1400 58,82
P  
 
1 682
P MW

2 1
T
P P P
 
 
2 1400 682 718
P MW
  
3
1 2 1
16*10 10
P
  
  
3
1 2 16*10 *682 10
  
   20,91
 
 
2
3
1
$
8*10 682 10*682
C
h
  
   
 
 
2
3
2
$
9*10 718 8*718
C
h
  
   
 
1
$
10541
C
h
 
  
 
2
$
10384
C
h
 
  
 
1 2
$
20925
T
C C C
h
 
    
 
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
UTN - FRT
Despacho Económico de Cargas
44
Problema 6) Determine la potencia de salida de cada unidad, el costo incremental de operación, y el costo
total de operación CT que minimiza CT cuando la carga PT varía desde 500 a 1500 MW. Las
restricciones de generación y pérdidas son despreciadas.
Para PT = 1500MW
1 0,5294*1500 58,82
P  
 
1 735
P MW

2 1
T
P P P
 
 
2 1500 735 765
P MW
  
3
1 2 1
16*10 10
P
  
  
3
1 2 16*10 *735 10
  
   21,76
 
 
2
3
1
$
8*10 735 10*735
C
h
  
   
 
 
2
3
2
$
9*10 765 8*765
C
h
  
   
 
1
$
11672
C
h
 
  
 
2
$
11387
C
h
 
  
 
1 2
$
23059
T
C C C
h
 
    
 
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022
UTN - FRT
Despacho Económico de Cargas
45
SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2020
UTN - FRT
Problema 6) Cargar la tabla con los valores obtenidos y realizar las graficas explicadas en clases.
[MW] [$/MWh] [$/h]
PT P1 P2 λ C1 C2 C1+C2=CT
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500

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Trabajo practico N°14 - Despacho Economico de Cargas - Campus 2022.pdf

  • 1. “SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA” AÑO 2022 Despacho Económico de Cargas Ing. Romano Benjamín Mauricio TRABAJO PRACTICO N°14 1 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL TUCUMAN
  • 2. Despacho Económico de Cargas 2 PROBLEMA Nº 1: Indague y complete la siguiente tabla: Rendimiento Tiempo de arranque en frío Tiempo de arranque en caliente Costo de generación Central hidráulica Grupo turbogas Grupo turbovapor Ciclo combinado Central nuclear SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 3. Despacho Económico de Cargas 3 Problema 2) Si la entrada de combustible de un generador en millones de Btu/h es 0.032𝑃 + 5.8𝑃 + 120 Determine: a) La ecuación para el costo de generación si el costo del combustible es de U$S 2 por millón de BTU     1 2 1 1 0,032 5,8 120 G G G P H P P    2 $ U S Costo MBtu              2 1 1 $ 0,032 5,8 120 *2 G G G P MBtu U S f P P h MBtu                      2 1 1 $ 0,064 11,6 240 G G G P U S f P P h          Función Consumo de Combustible Función Costo de Generación SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT Precio de Combustible 𝐻 =
  • 4. Despacho Económico de Cargas 4 Problema 2) Si la entrada de combustible de un generador en millones de Btu/h es 0.032𝑃 + 5.8𝑃 + 120 Determine: a) La ecuación para el costo de generación si el costo del combustible es de U$S 2 por millón de BTU considerando CF = 0.     1 2 1 1 0,032 5,8 G G G P H P P   2 $ U S Costo MBtu              2 1 1 $ 0,032 5,8 *2 G G G P MBtu U S f P P h MBtu                     2 1 1 $ 0,064 11,6 G G G P U S f P P h         Función Costo de Generación 0 Considero CF  Función Consumo de Combustible 𝐻 = SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 5. Despacho Económico de Cargas 5 Problema 2) b) La ecuación para el costo incremental de combustible (Costo Marginal)     1 ´ $ 2*0,064 11,6 G PG G P PG f U S CMg P d MWh            1 $ 0,128 11,6 G G P U S CMg P MWh         c) El costo promedio de combustible cuando PG=200MW   240 $ 0,064 11,6 G PG G P G G f U S CMe P P P MWh             240 $ 0,064*200 11,6 12,8 11,6 1,2 200 G P U S CMe MWh               $ 25,6 G P U S CMe MWh          $ 24,4 G P U S CMe MWh        0 Considero CF  d) El costo promedio de combustible cuando PG=200MW sin considerar los costos fijos del generador SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 6. Despacho Económico de Cargas 6 Problema 2) e) El costo aproximado de combustible adicional por hora para elevar la salida de la unidad desde 200 hasta 201MW.   1 $ 2*0,064 11,6 G G P U S CMg P MWh           200 $ 2*0,064*200 11,6 G P U S CMg MWh            200 $ 37,2 G P U S CMg MWh           1 $ 2*0,064 11,6 G G P U S CMg P MWh           201 $ 2*0,064*201 11,6 G P U S CMg MWh            201 $ 37,328 G P U S CMg MWh           200 G P MWh    201 G P MWh  SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 7. Despacho Económico de Cargas 7 Problema 2) f) El costo real de combustible adicional por hora para elevar la salida de la unidad desde 200 hasta 201MW   201 200 G real G P C CMg dP     201 200 0,128 11,6 real G G C P dP    2 201 200 0,064 11,6 | real G G C P P   2 2 0,064(201) 11,6(201) 0,064(200) 11,6(200) real C             $ 37,264 real U S C MWh        SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 8. Despacho Económico de Cargas 8 Problema 2) g) Comparar el costo incremental con el costo marginal para una potencia generada de 200 MW     $ Gi Gi P Gi f P U S CI P MWh            ´ $ G PG P PG f U S CMg d MWh        𝑃 𝑃 SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 9. Despacho Económico de Cargas 9 Problema 2) g) Comparar el costo incremental con el costo marginal para una potencia generada de 200 MW 201 200 1 Gi P MW       $ 5157.264 5120 Gi U S f P h              $ Gi Gi P Gi f P U S CI P MWh                   2 200 $ 0,064 200 11,6 200 240 U S f h              200 $ 2560 2320 240 5120 U S f h                    2 201 $ 0,064 201 11,6 201 240 U S f h              201 $ 2585,664 2331,6 240 5157.264 U S f h             $ 37.264 Gi U S f P h           $ 37,264 Gi P U S CI MWh          201 $ 37,328 G P U S CMg MWh         $ 37,264 real U S C MWh        SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 10. Despacho Económico de Cargas 10 Problema 2) g) Comparar el costo incremental con el costo marginal para una potencia generada de 200 MW       1 2 1 1 $ 0,050678 2,514418 13,412 G G G P U S f P P h          INDTG21- 10MW       2 9 $ 0,050678*9 2,514418*9 13,412 U S f h              9 $ 4,105 22,630 13,412 40,147 U S f h                 2 10 $ 0,050678*10 2,514418*10 13,412 U S f h              10 $ 5,068 25,144 13,412 43,624 U S f h               1 1 1 ´ $ 2*0,050678*10 2,514418 3,527978 G PG P PG f U S CMg d MWh           1 Gi P MW     $ 43,624 40,147 3,477 Gi U S f P h               $ Gi Gi P Gi f P U S CI P MWh            $ 3,477 Gi P U S CI MWh          1 $ 3,527978 G P U S CMg MWh        SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 11. Despacho Económico de Cargas 11 Problema 2) g) Comparar el costo incremental con el costo marginal para una potencia generada de 200 MW       2 2 2 2 $ 0,000009 2,019527 76,65103 G G G P U S f P P h          PLUSPTG01 (Pmin=40 – Pmax=144,2 MW)       2 140 $ 0,000009*140 2,019527*140 76,65103 U S f h              140 $ 0,174 282,73378 76,65103 359.559 U S f h                 2 141 $ 0,000009*141 2,019527*141 76,65103 U S f h              141 $ 0,1789 284,753 76,65103 361,583 U S f h               1 1 1 ´ $ 2*0,000009*141 2,019527 2,022 G PG P PG f U S CMg d MWh           1 Gi P MW     $ 361,583 359,559 2,024 Gi U S f P h               $ Gi Gi P Gi f P U S CI P MWh            1 $ 2,022 G P U S CMg MWh          $ 2,024 Gi P U S CI MWh        SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 12. Despacho Económico de Cargas 12 1 1 1 0.012 9.0 G G df U$S P dP MW.h         2 2 2 0.0096 6.0 G G df U$S P dP MW.h         3 3 3 0.008 8.0 G G df U$S P dP MW.h         4 4 4 0.0068 10.0 G G df U$S P dP MW.h           2 G i G i P CMg a P b   max 800 D P MW  D t t P a b    1 1 0,012 9 G P    2 1 0,0096 6 G P    3 1 0,008 8 G P    4 1 0,0068 10 G P    1 1 1 1 1 1 1 2 0,012 0,0096 0,008 0,0068 t i a a                     3 2,176*10 t a   Problema 3) Dado los costos incrementales de combustible de 4 unidades de una central, se pide: a. Calcular la potencia a la que será despachado cada grupo si la demanda a abastecer es de 800MW SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 13. 13 1 1 * 2 2 i t i i b b a a                 8,368 t b  3 9 6 8 10 *2,176*10 0,012 0,0096 0,008 0,0068 t b            D t t P a b    3 800*2,176*10 8,368     $ 10,1088 U S MWh           1 9 92,4 0,012 G P MW       2 6 428 0,0096 G P MW       3 8 263,6 0,008 G P MW       4 10 16 0,068 G P MW       2 G i G i P CMg a P b   1 1 0,012 9 G P    2 1 0,0096 6 G P    3 1 0,008 8 G P    4 1 0,0068 10 G P    3 2,176*10 t a   a. Calcular la potencia a la que será despachado cada grupo si la demanda a abastecer es de 800MW Despacho Económico de Cargas Problema 3) Dado los costos incrementales de combustible de 4 unidades de una central, se pide: 800 D P MW  Despacho de cada grupo SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 14. 14 b. Repetir el punto anterior si las potencias máximas de cada grupo son 200, 400, 270 y 300MW respectivamente y las potencias mínimas de cada grupo son 50, 100, 80 y 110 MW respectivamente.   1 9 92,4 0,012 G P MW       2 6 428 0,0096 G P MW Se Excede        3 8 263,6 0,008 G P MW       4 10 16 0,068 G P MW TrabajaenMIN      Restricciones:   1 50 200 G P MW     2 100 400 G P MW     3 80 270 G P MW     4 110 300 G P MW     * 800 400 110 290 D P MW     Despacho Económico de Cargas Problema 3) Dado los costos incrementales de combustible de 4 unidades de una central, se pide: SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 15. 15 1 1 0,012 9 G P    3 1 0,008 8 G P    1 1 1 1 1 2 0,012 0,008 t i a a                   3 4,8*10 t a   1 1 * 2 2 i t i i b b a a                 3 9 8 *4,8*10 0,012 0,008 t b          8,4 t b  * 3 290*4,8*10 8,4 D t t P a b       9,792     1 9 66 0,012 G P MW       2 400 G P MW    4 110 G P MW    3 8 224 0,008 G P MW       800 GT P MW  b. Repetir el punto anterior si las potencias máximas de cada grupo son 200, 400, 270 y 300MW respectivamente y las potencias mínimas de cada grupo son 50, 100, 80 y 110 MW respectivamente. Restricciones: Despacho Económico de Cargas Problema 3) Dado los costos incrementales de combustible de 4 unidades de una central, se pide: SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 16. 16   1 9 66 0,012 G P MW       2 400 G P MW    4 110 G P MW    3 8 224 0,008 G P MW       800 GT P MW  b. Repetir el punto anterior si las potencias máximas de cada grupo son 200, 400, 270 y 300MW respectivamente y las potencias mínimas de cada grupo son 50, 100, 80 y 110 MW respectivamente. Restricciones: Despacho Económico de Cargas Problema 3) Dado los costos incrementales de combustible de 4 unidades de una central, se pide: SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT   1 50 200 G P MW     2 100 400 G P MW     3 80 270 G P MW     4 110 300 G P MW   Verificando Generación Total… Verificando Restricciones…
  • 17. 17 c. Qué sucede si la potencia mínima del grupo 4 es de 50MW en lugar de 110MW?   * 800 400 50 350 D P MW     1 1 0,012 9 G P    3 1 0,008 8 G P    1 1 1 1 1 2 0,012 0,008 t i a a                   3 4,8*10 t a   8,4 t b  1 1 * 2 2 i t i i b b a a                 3 9 8 *4,8*10 0,012 0,008 t b          * 3 350*4,8*10 8,4 D t t P a b       10,08     1 10,08 9 90 0,012 G P MW      2 400 G P MW    4 50 G P MW    3 10,08 8 260 0,008 G P MW      800 GT P MW  Problema 3) Dado los costos incrementales de combustible de 4 unidades de una central, se pide: Despacho Económico de Cargas SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 18. Despacho Económico de Cargas 18 Problema 4) Dado los costos de generación y las pérdidas de transmisión de un sistema abastecido por dos generadores, determine: a) La potencia generada por cada unidad SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT 1 1 1 1 $ * 16 1 L G G f P MWh P P                   2 2 2 1 $ * 16 1 L G G f P MWh P P                  
  • 19. Despacho Económico de Cargas 19 Problema 4) Dado los costos de generación y las pérdidas de transmisión de un sistema abastecido por dos generadores, determine:   3 2 1 1 1 1 $ 8*10 10 G G G f P P P h            3 2 2 2 2 2 $ 9*10 8 G G G f P P P h            4 2 5 5 2 1 1 2 2 1,5*10 2,0*10 3,0*10 L G G G G P P P P P MW       $ 16 MWh         3 1 1 1 16*10 10 G G f P P      4 5 1 2 1 3*10 2*10 L G G G P P P P       a) La potencia generada por cada unidad 1 1 1 1 $ * 16 1 L G G f P MWh P P                   SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 20. Despacho Económico de Cargas 20 Problema 4) Dado los costos de generación y las pérdidas de transmisión de un sistema abastecido por dos generadores, determine:   3 2 1 1 1 1 $ 8*10 10 G G G f P P P h            3 2 2 2 2 2 $ 9*10 8 G G G f P P P h            4 2 5 5 2 1 1 2 2 1,5*10 2,0*10 3,0*10 L G G G G P P P P P MW       $ 16 MWh         3 2 2 2 18*10 8 G G f P P      5 5 2 1 2 6*10 2*10 L G G G P P P P       a) La potencia generada por cada unidad 2 2 2 1 $ * 16 1 L G G f P MWh P P                   SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 21. Despacho Económico de Cargas 21 Problema 4) Dado los costos de generación y las pérdidas de transmisión de un sistema abastecido por dos generadores, determine: Las perdidas modifican el costo individual de las maquinas   3 1 4 5 1 2 16*10 10 $ 16 1 3*10 2*10 G G G P MWh P P                3 2 5 5 2 1 18*10 8 $ 16 1 6*10 2*10 G G G P MWh P P              Sistemas de dos ecuaciones con dos incógnitas Resolviendo el sistema, obtenemos…   1 282 G P MW    2 417 G P MW  Ambas maquinas poseen el mismo costo a) La potencia generada por cada unidad Métodos de Resolución Igualación Sustitución Etc… SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 22. Despacho Económico de Cargas 22 Problema 4) Dado los costos de generación y las pérdidas de transmisión de un sistema abastecido por dos generadores, determine: 1 1 1 L G G df dP dP dP     2 2 2 L G G df dP dP dP     Sistemas de dos ecuaciones con dos incógnitas   3 4 5 1 1 2 $ 16*10 10 16* 3*10 2*10 16 G G G P P P MWh                  3 4 5 1 1 2 $ 16*10 10 48*10 32*10 16 G G G P P P MWh                  3 5 1 2 20,8*10 32*10 6 0 G G P P      1 2 1 a) La potencia generada por cada unidad SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 23. 23 1 1 1 L G G df dP dP dP     2 2 2 L G G df dP dP dP     Sistemas de dos ecuaciones con dos incógnitas   3 5 5 2 2 1 $ 18*10 8 16* 6*10 2*10 16 G G G P P P MWh                  5 3 1 2 32*10 18,96*10 8 0 G G P P      3 5 5 2 2 1 $ 18*10 8 96*10 32*10 16 G G G P P P MWh                  1 2 2 SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT Dado los costos de generación y las pérdidas de transmisión de un sistema abastecido por dos generadores, determine: a) La potencia generada por cada unidad Despacho Económico de Cargas Problema 4)
  • 24. 24 Despejo de la Ecuación 2 1 5 5 8 18,96 32*10 32*10 G P     5 3 1 2 32*10 18,96*10 8 0 G G P P      2 1 2 25000 59.250 G G P P     3 5 2 2 20,8*10 25000 59.250 32*10 6 0 G G P P       1 5 2 2 520 1,2324 32*10 6 G G P P     2 520 1,23208 6 G P   2 514 1,23208 G P    2 417,1807 G P MW    1 282,043 G P MW  a) La potencia generada por cada unidad Despacho Económico de Cargas Problema 4) Dado los costos de generación y las pérdidas de transmisión de un sistema abastecido por dos generadores, determine: SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 25. Despacho Económico de Cargas 25 Problema 4) Dado los costos de generación y las pérdidas de transmisión de un sistema abastecido por dos generadores, determine: b. las pérdidas de transmisión totales: con los datos obtenidos en el pto. anterior   4 2 5 5 2 1 1 2 2 1,5*10 2,0*10 3,0*10 L G G G G P P P P P MW         1 282 G P MW    2 417 G P MW        2 2 4 5 5 1,5*10 282 2,0*10 *282*417 3,0*10 417 L P MW         19,5 L P MW  SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 26. Despacho Económico de Cargas 26 Problema 4) Dado los costos de generación y las pérdidas de transmisión de un sistema abastecido por dos generadores, determine: c. el costo de operación total cuando λ=16 $/MWh       2 3 1 1 $ 8*10 282 10 282 G f P h                2 3 2 2 $ 9*10 417 8 417 G f P h            1 1 $ 3456,19 G f P h          2 2 $ 4901 G f P h              1 1 2 2 $ 3456,19 4901 8357,19 T G G G f P f P f P h              $ 8357,19 T G f P h        SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 27. Despacho Económico de Cargas 27 Problema 4) Dado los costos de generación y las pérdidas de transmisión de un sistema abastecido por dos generadores, determine: d. el costo de operación total cuando λ=20 $/MWh e. ¿Con que valor de λ=? $/MWh seguiría probando para encontrar el DEC. ¿Por qué? Hágalo. Resolver… SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 28. Despacho Económico de Cargas 28 Problema 5) Para el siguiente sistema de potencia, determine los factores de pérdida para la línea CD. Si los resultados de abastecer el mismo con el grupo 1 o el grupo 2, alternativamente son los que se muestran. SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 29. Despacho Económico de Cargas 29 Problema 5) Para el siguiente sistema de potencia, determine los factores de pérdida para la línea CD. Si los resultados de abastecer el mismo con el grupo 1 o el grupo 2, alternativamente son los que se muestran. SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 30. Despacho Económico de Cargas 30 Problema 5) Para el siguiente sistema de potencia, determine los factores de pérdida para la línea CD. Si los resultados de abastecer el mismo con el grupo 1 o el grupo 2, alternativamente son los que se muestran. SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 31. Despacho Económico de Cargas 31 Problema 5) Para el siguiente sistema de potencia, determine los factores de pérdida para la línea CD. Si los resultados de abastecer el mismo con el grupo 1 o el grupo 2, alternativamente son los que se muestran. SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 32. Despacho Económico de Cargas 32 Problema 6) Un área de un sistema interconectado de potencia posee dos unidades generadoras operando con despacho económico. Los costos variables de estas unidades son: Donde P1 y P2 están en MW. Determine la potencia de salida de cada unidad, el costo incremental de operación, y el costo total de operación CT que minimiza CT cuando la carga PT varía desde 500 a 1500 MW. Las restricciones de generación y pérdidas son despreciadas.   2 3 1 1 1 $ 8*10 10 C P P h            2 3 2 2 2 $ 9*10 8 C P P h          Calcular P1, P2 ; λ y además C1 + C2 para 500 ≤ PT ≤1500 [MW] Al ser dos maquinas las despachamos con el mismo costo incremental, lo que nos da: 3 1 1 1 $ 16*10 10 dC P dP MWh          3 2 2 2 $ 18*10 8 dC P dP MWh          1 2 1 2 dC dC dP dP  3 3 1 2 16*10 10 18*10 8 P P      SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 33. Despacho Económico de Cargas 33 Problema 6) Determine la potencia de salida de cada unidad, el costo incremental de operación, y el costo total de operación CT que minimiza CT cuando la carga PT varía desde 500 a 1500 MW. Las restricciones de generación y pérdidas son despreciadas. Sabemos que PT=P1+P2 2 1 T P P P     3 3 1 1 16*10 10 18*10 8 T P P P       1 0,5294 58,82 T P P   Una vez encontrados P1 y P2 puedo encontrar todo lo demás, entonces calculamos: 1 0,5294 58,82 T P P   SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 34. Despacho Económico de Cargas 34 Problema 6) Determine la potencia de salida de cada unidad, el costo incremental de operación, y el costo total de operación CT que minimiza CT cuando la carga PT varía desde 500 a 1500 MW. Las restricciones de generación y pérdidas son despreciadas. Para PT = 500MW 1 0,5294*500 58,82 P     1 205,88 206 P MW   2 1 T P P P     2 500 206 294 P MW    3 1 2 1 16*10 10 P       3 1 2 16*10 *206 10       13,296     2 3 1 $ 8*10 206 10*206 C h            2 3 2 $ 9*10 294 8*294 C h          1 $ 2399,4 C h        2 $ 3130 C h        1 2 $ 5529 T C C C h          SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 35. Despacho Económico de Cargas 35 Problema 6) Determine la potencia de salida de cada unidad, el costo incremental de operación, y el costo total de operación CT que minimiza CT cuando la carga PT varía desde 500 a 1500 MW. Las restricciones de generación y pérdidas son despreciadas. Para PT = 600MW 1 0,5294*600 58,82 P     1 259 P MW  2 1 T P P P     2 600 259 341 P MW    3 1 2 1 16*10 10 P       3 1 2 16*10 *259 10       14,14     2 3 1 $ 8*10 259 10*259 C h            2 3 2 $ 9*10 341 8*341 C h          1 $ 3127 C h        2 $ 3774,5 C h        1 2 $ 6901,5 T C C C h          SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 36. Despacho Económico de Cargas 36 Problema 6) Determine la potencia de salida de cada unidad, el costo incremental de operación, y el costo total de operación CT que minimiza CT cuando la carga PT varía desde 500 a 1500 MW. Las restricciones de generación y pérdidas son despreciadas. Para PT = 700MW 1 0,5294*700 58,82 P     1 312 P MW  2 1 T P P P     2 700 312 388 P MW    3 1 2 1 16*10 10 P       3 1 2 16*10 *312 10       14,99     2 3 1 $ 8*10 312 10*312 C h            2 3 2 $ 9*10 388 8*388 C h          1 $ 3899 C h        2 $ 4459 C h        1 2 $ 8358 T C C C h          SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 37. Despacho Económico de Cargas 37 Problema 6) Determine la potencia de salida de cada unidad, el costo incremental de operación, y el costo total de operación CT que minimiza CT cuando la carga PT varía desde 500 a 1500 MW. Las restricciones de generación y pérdidas son despreciadas. Para PT = 800MW 1 0,5294*800 58,82 P     1 365 P MW  2 1 T P P P     2 800 365 435 P MW    3 1 2 1 16*10 10 P       3 1 2 16*10 *365 10       15,84     2 3 1 $ 8*10 365 10*365 C h            2 3 2 $ 9*10 435 8*435 C h          1 $ 4716 C h        2 $ 5183 C h        1 2 $ 9899 T C C C h          SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 38. Despacho Económico de Cargas 38 Problema 6) Determine la potencia de salida de cada unidad, el costo incremental de operación, y el costo total de operación CT que minimiza CT cuando la carga PT varía desde 500 a 1500 MW. Las restricciones de generación y pérdidas son despreciadas. Para PT = 900MW 1 0,5294*900 58,82 P     1 418 P MW  2 1 T P P P     2 900 418 482 P MW    3 1 2 1 16*10 10 P       3 1 2 16*10 *418 10       16,68     2 3 1 $ 8*10 418 10*418 C h            2 3 2 $ 9*10 482 8*482 C h          1 $ 5578 C h        2 $ 5947 C h        1 2 $ 11525 T C C C h          SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 39. Despacho Económico de Cargas 39 Problema 6) Determine la potencia de salida de cada unidad, el costo incremental de operación, y el costo total de operación CT que minimiza CT cuando la carga PT varía desde 500 a 1500 MW. Las restricciones de generación y pérdidas son despreciadas. Para PT = 1000MW 1 0,5294*1000 58,82 P     1 470 P MW  2 1 T P P P     2 1000 470 530 P MW    3 1 2 1 16*10 10 P       3 1 2 16*10 *470 10       17,52     2 3 1 $ 8*10 470 10*470 C h            2 3 2 $ 9*10 530 8*530 C h          1 $ 6467 C h        2 $ 6768.1 C h        1 2 $ 13235.1 T C C C h          SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 40. Despacho Económico de Cargas 40 Problema 6) Determine la potencia de salida de cada unidad, el costo incremental de operación, y el costo total de operación CT que minimiza CT cuando la carga PT varía desde 500 a 1500 MW. Las restricciones de generación y pérdidas son despreciadas. Para PT = 1100MW 1 0,5294*1100 58,82 P     1 523 P MW  2 1 T P P P     2 1100 523 577 P MW    3 1 2 1 16*10 10 P       3 1 2 16*10 *523 10       18,36     2 3 1 $ 8*10 523 10*523 C h            2 3 2 $ 9*10 577 8*577 C h          1 $ 7418 C h        2 $ 7612 C h        1 2 $ 15030 T C C C h          SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 41. Despacho Económico de Cargas 41 Problema 6) Determine la potencia de salida de cada unidad, el costo incremental de operación, y el costo total de operación CT que minimiza CT cuando la carga PT varía desde 500 a 1500 MW. Las restricciones de generación y pérdidas son despreciadas. Para PT = 1200MW 1 0,5294*1200 58,82 P     1 576 P MW  2 1 T P P P     2 1200 576 624 P MW    3 1 2 1 16*10 10 P       3 1 2 16*10 *576 10       19,21     2 3 1 $ 8*10 576 10*576 C h            2 3 2 $ 9*10 624 8*624 C h          1 $ 8414 C h        2 $ 8496 C h        1 2 $ 16910 T C C C h          SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 42. Despacho Económico de Cargas 42 Problema 6) Determine la potencia de salida de cada unidad, el costo incremental de operación, y el costo total de operación CT que minimiza CT cuando la carga PT varía desde 500 a 1500 MW. Las restricciones de generación y pérdidas son despreciadas. Para PT = 1300MW 1 0,5294*1300 58,82 P     1 629 P MW  2 1 T P P P     2 1300 629 671 P MW    3 1 2 1 16*10 10 P       3 1 2 16*10 *629 10       20,06     2 3 1 $ 8*10 629 10*629 C h            2 3 2 $ 9*10 671 8*671 C h          1 $ 9455 C h        2 $ 9420 C h        1 2 $ 18875 T C C C h          SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 43. Despacho Económico de Cargas 43 Problema 6) Determine la potencia de salida de cada unidad, el costo incremental de operación, y el costo total de operación CT que minimiza CT cuando la carga PT varía desde 500 a 1500 MW. Las restricciones de generación y pérdidas son despreciadas. Para PT = 1400MW 1 0,5294*1400 58,82 P     1 682 P MW  2 1 T P P P     2 1400 682 718 P MW    3 1 2 1 16*10 10 P       3 1 2 16*10 *682 10       20,91     2 3 1 $ 8*10 682 10*682 C h            2 3 2 $ 9*10 718 8*718 C h          1 $ 10541 C h        2 $ 10384 C h        1 2 $ 20925 T C C C h          SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 44. Despacho Económico de Cargas 44 Problema 6) Determine la potencia de salida de cada unidad, el costo incremental de operación, y el costo total de operación CT que minimiza CT cuando la carga PT varía desde 500 a 1500 MW. Las restricciones de generación y pérdidas son despreciadas. Para PT = 1500MW 1 0,5294*1500 58,82 P     1 735 P MW  2 1 T P P P     2 1500 735 765 P MW    3 1 2 1 16*10 10 P       3 1 2 16*10 *735 10       21,76     2 3 1 $ 8*10 735 10*735 C h            2 3 2 $ 9*10 765 8*765 C h          1 $ 11672 C h        2 $ 11387 C h        1 2 $ 23059 T C C C h          SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2022 UTN - FRT
  • 45. Despacho Económico de Cargas 45 SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA AÑO 2020 UTN - FRT Problema 6) Cargar la tabla con los valores obtenidos y realizar las graficas explicadas en clases. [MW] [$/MWh] [$/h] PT P1 P2 λ C1 C2 C1+C2=CT 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500