Desarrollo de un módulo de software en lenguaje de programación Python para el estudio de Flujo de Potencia Inercial

Mancero Mayacela, Christian Michael

2020-09-04

Mancero Mayacela, C. M. (2020). Desarrollo de un módulo de software en lenguaje de programación Python para el estudio de Flujo de Potencia Inercial. 179 hojas. Quito : EPN.
T-IE/5089/CD 10626

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El presente trabajo de titulación expone la formulación matemática del denominado “Flujo de Potencia Inercial”, que permite encontrar un nuevo punto de equilibrio en un sistema de potencia que es sometido a una perturbación, a partir de una condición inicial dada. La metodología propuesta se basa en la modificación del algoritmo de solución de flujos de potencia por el método clásico de Newton Raphson, incorporando las ecuaciones que caracterizan el aporte o la acción de los sistemas de control de los generadores (gobernador de velocidad y AVR), y las ecuaciones de modelación de la carga dependiente del voltaje y frecuencia; de manera que se puedan calcular la desviación de frecuencia del sistema, así como la redistribución de los flujos de potencia en la red (Slack Distribuido) y los cambios en los voltajes nodales. La herramienta de software es desarrollada en lenguaje de programación Python y es implementada en sistemas de prueba de 2 y 4 barras, así como los sistemas IEEE de 9, 14 y 39 barras. Los resultados obtenidos son comparados con los resultados obtenidos del programa DIgSILENT Power Factory, calculando los errores relativos que permiten la validación de la herramienta propuesta.

The following research thesis work exposes the mathematical formulation of the denominated “Inertial Power Flow”, which allows finding a new equilibrium point in a power system that is subjected to a perturbation, starting from a given initial condition. The proposed methodology is based on the modification of the power flow solution algorithm by the classical Newton Raphson method, incorporating the equations that characterize the contribution or action of generator control systems (speed governor and AVR), and the load modeling equations, voltage and frequency dependent; so that the frequency deviation of the system can be calculated, as well as the redistribution of network power flows (Distributed Slack) and the changes in the nodal voltages. The software tool is developed in Python programming language and is implemented in test systems of 2 and 4 bus, as well as IEEE systems of 9, 14 and 39 bus. The result obtained are compared with the results obtained from DIgSILENT Power Factory program, calculating de related errors that allow the validation of the proposed tool.

Granda Gutiérrez, Nelson Victoriano, director

SISTEMAS ELÉCTRICOS; FLUJO DE POTENCIA INERCIAL; ELÉCTRICA DE POTENCIA;