Estimacion de Estado en Sistemas Electricos de potencia

UNIVERSIDAD TECNICA DE ORURO
FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA
INGENIERÍA ELECTRICA Y ELECTRONICA
TÍTULO:
Estimación de Estado en Sistemas Eléctricos de Potencia
POSTULANTE:
Efraín Vargas Quispe
FECHA DE DEFENSA: 11 de Mayo de 2007
INTRODUCCIÓN:
Actualmente la operación de redes eléctricas de potencia se ha hecho más complejo debido
principalmente al crecimiento de estas porque el hombre utiliza este tipo de energía en
todas sus actividades.
El Estimador de Estado valida la información recibida y ello permite que el análisis de la
red en tiempo real se efectué de forma altamente segura y por lo tanto confiable.
Básicamente es una herramienta utilizada para la construcción en tiempo real del modelo
eléctrico del sistema. Sin embargo es una herramienta poco aplicada y difundida pese a lo
valioso y operativo que puede llegar a ser; esto se debe principalmente al poco conocimiento
de su funcionalidad y en especial a lo complejo que puede significar su sintonización y
posterior mantenimiento.
La importancia del presente proyecto radica en el hecho de la poca difusión de este
tema, como consecuencia se trata primero difundir el tema en el ámbito universitario para
lo cual se desarrolló un software en Matlab que estima todos los parámetros de una red
eléctrica de potencia partir de las mediciones que se registran rutinariamente y
posteriormente difundir este tema en la industria propiamente.
El proyecto sigue los lineamientos de John J. Grainger, Análisis de sistemas de
Potencia, donde se presenta este tema en teoría.
JUSTIFICACIÓN DEL TEMA:
El tema en cuestión es de vital importancia sobre todo si se trata de conocer los valores
mas cercanos a los verdaderos que se tienen en un sistema de potencia, porque esta
herramienta es la llave que proporciona valores confiables y seguros para realizar los
demás tipos de análisis.
Dicho en otras palabras este método implementado en un software en el presente trabajo
primero detecta, filtra y estima valores de todas las variables eléctricas en un sistema
eléctrico de potencia.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:
Los sistemas eléctricos de potencia han incrementado su tamaño y complejidad de tal
forma que los operadores de los centros de despacho de carga requieren el apoyo de un
sistema computarizado para el monitoreo y control de las variables eléctricas de la red.
La estimación de estado se emplea como elemento de filtrado de las medidas procedentes de
la red para su posterior utilización en las aplicaciones del SCADA. Su utilización es
fundamentalmente para monitorización en régimen de operación normal de la red.
OBJETIVOS:
General;
 Aplicar la Estimación de Estado basado en el método de los mínimos cuadrados
ponderados a sistemas eléctricos de potencia.
Específicos;
 Implementar un algoritmo computacional en Matlab, basado en el método
tradicional de mínimos cuadrados ponderados que sea capaz de suministrar datos
confiables del estado del sistema de potencia a través de la estimación de estado.
 Difundir la utilización del software PET (Power Education Toolbox) ya existente y
disponible en la red, para el análisis de redes eléctricas, en nuestro caso aplicado a
estimación de estado.
 Validar los resultados obtenidos con el algoritmo implementado en Matlab.
 Conocer las tecnologías y métodos para la adquisición de datos confiables.
METODOLOGÍA:
- Primero se realizó la investigación del tema y el estado del arte (métodos, innovaciones,
resultados)
- Posteriormente el método escogido (Mínimos cuadrados ponderados) se implementa en un
software desarrollado en Matlab.
- Se realiza la comparación de resultados con los obtenidos utilizando otro programa
especializado en el tema cual es PET (Power Toolbox Education).
- Finalmente se aplica este al Sistema Nacional Interconectado.
CONCLUSIONES:
 El estimador de estado es una herramienta necesaria para validar la información de
tiempo real que procesan los sistemas SCADA de los Centros de Control.
 La puesta en operación del estimador debe darse previo conocimiento del modelo
de la red, el método numérico de solución y las variables que determinan la
validez de los resultados.
 Independientemente de la precisión de las medidas y la topología de la red, los
estimadores pueden tener mayor o menor calidad, es decir, arrojar resultados total
o parcialmente aproximados a los datos de tiempo real; esto depende
principalmente del algoritmo de solución y de los métodos numéricos disponibles
para determinar dicha solución.
 El algoritmo se constituye en una herramienta básica para realizar este tipo de
análisis y que puede ser mejorado y ampliado.
RECOMENDACIONES:
Se debe tener cuidado a la hora de hacer el análisis con este programa verificando que
todos los valores se encuentre en por unidad.
También es necesario tomar en cuenta que la convergencia para hallar el resultado más
óptimo en cuanto a precisión y tiempo de solución, se da para un epsilon en el rango de
(0.001- 0.0001).