El documento presenta conceptos clave sobre sistemas de generación de energía como confiabilidad, seguridad, estados de un sistema eléctrico, despacho económico y flujo de potencia óptimo. Explica la necesidad de confiabilidad, los estados operativos de un sistema eléctrico, y cómo asegurar la seguridad en el despacho considerando contingencias. Finalmente, introduce conceptos como capacidad disponible de transferencia y margen de transmisión por confiabilidad.

1. SISTEMAS DE GENERACION DE ENERGIA
NOTAS DE CLASE
DOCENTE
GERMAN GALVEZ CORREA
PROGRAMA DE INGENIERIA ELECTRICA
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA
Pereira, Colombia
Agosto 2011

2. CONTENIDO
4.1 Conceptos de confiabilidad y Seguridad
4.2 Estados de un sistema eléctrico de potencia
4.3 Introducción al despacho económico
4.3.1 Modelamiento de los costos de generación
4.3.2 formulación matemática del problema de despacho económico
4.3.3 Introducción a las técnicas de optimización
4.3.4 Solución al problema de despacho económico
4.4 Despacho óptimo programado
4.5 Flujo de potencia óptimo

3. NECESIDAD DE CONFIABILIDAD
FUENTE: Zapata, Carlos J. “Confiabilidad en Ingeniería”. Universidad tecnológica de Pereira

4. FUENTE: Zapata, Carlos J. “Confiabilidad en Ingeniería”. Universidad tecnológica de Pereira

5. FUENTE: Zapata, Carlos J. “Confiabilidad en Ingeniería”. Universidad tecnológica de Pereira

6. FUENTE: Zapata, Carlos J. “Confiabilidad en Ingeniería”. Universidad tecnológica de Pereira

7. FUENTE: Salazar Isaza, Harold. Iowa State University Fall 2007

8. CONFIABILIDAD SEGÚN LA NERC*
El grado de rendimiento de los sistemas
eléctricos de potencia, se traduce en que la
energía eléctrica sea entregada a los clientes
dentro de los estándares aprobados y en la
cantidad requerida. La confiabilidad se puede
medir por la frecuencia, duración y magnitud de
los eventos adversos en el suministro eléctrico.
* NERC: North American Electric Reliability Corporation
FUENTE: Salazar Isaza, Harold. Iowa State University Fall 2007

9. SEGURIDAD EN UN SISTEMA DE POTENCIA
Es la habilidad del sistema de potencia para operar
aún ante la presencia de fallas, sin entrar en estado
de emergencia o en estado restaurativo.
El objetivo del control de seguridad es mantener el
sistema de potencia en estado normal.
FUENTE: Salazar Isaza, Harold. Iowa State University Fall 2007

10. RESTRICCIONES EN UN SISTEMA DE POTENCIA
Se considera que un sistema de potencia debe ser
operado bajo dos tipos de restricciones:
 Restricciones de Carga: toda la demanda debe ser
atendida por el sistema
 Restricciones de Operación: el sistema debe
garantizar los límites operativos máximos y mínimos
en estado estable
FUENTE: Salazar Isaza, Harold. Iowa State University Fall 2007

11. ESTADOS OPERATIVOS DE UN SEP
NORMAL: Se cumplen las restricciones de carga y operación
EMERGENCIA: Las restricciones operativas no están
completamente satisfechas
RESTAURATIVO: Las restricciones de carga no están
completamente satisfechas
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12. FUENTE: Salazar Isaza, Harold. Iowa State University Fall 2007

13. SEGURIDAD EN EL DESPACHO
El estado operativo de un sistema de potencia es seguro si
existe la seguridad de que ninguna contingencia lo llevará
sacará del estado de operación normal y es inseguro en
cualquier otro caso.
Para asegurar esto se toma un despacho y se aplican una a una
todas las contingencias de una lista, verificando si se conserva
el sistema en estado normal.
Normalmente se manejan dos criterios de seguridad:
 Contingencias N-1
 Contingencias N-2
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14. SOFTWARE RELACIONADO CON EL CONTROL DE SEGURIDAD
 Estimación de estado
 Monitoreo de Seguridad
 Topología de red
 Modelos Equivalentes de sistemas externos
 Flujo de Potencia en linea
 Flujo de potencia óptimo (OPF)
 Evaluación de Contingencias
FUENTE: Salazar Isaza, Harold. Iowa State University Fall 2007

15. FUENTE: Salazar Isaza, Harold. Iowa State University Fall 2007

16. CAPACIDAD DISPONIBLE DE TRANSFERENCIA (ATC)
El ATC mide la capacidad de transferencia residual en una
red de transmisión con el propósito de mantener
compromisos adquiridos en transacciones comerciales.
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17. COMPROMISOS DE TRANSMISION
 Servicios de Transmisión interrumpibles (Recallable)
Son servicios que el proveedor de transmisión tiene el
derecho de interrumpir según el tipo de contrato
firmado.
 Servicios de Transmisión no interrumpibles
Son servicios de transmisión que no pueden ser
interrumpidos por el proveedor por razones
económicas, pero pueden ser reducidos por razones de
confiabilidad. Tienen prioridad sobre los compromisos
interrumpibles.
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18. MARGEN DE TRANSMISION POR CONFIABILIDAD (TRM)
El TRM es un tipo de margen de seguridad en la operación ante las
condiciones cambiantes del sistema.
Existe incertidumbre en aspectos futuros del sistema, como son:
topología, demanda, y margen de confiabilidad en la transmisión
(TRM), transacciones de potencia, contingencias, etc.
El TRM puede ser del 8 al 10% de la Capacidad total de
transferencia (TTC).
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19. FUENTE: Salazar Isaza, Harold. Iowa State University Fall 2007

20. FUENTE: Salazar Isaza, Harold. Iowa State University Fall 2007

21. FUENTE: Salazar Isaza, Harold. Iowa State University Fall 2007

22. FUENTE: Salazar Isaza, Harold. Iowa State University Fall 2007

23. FUENTE: Salazar Isaza, Harold. Iowa State University Fall 2007

24. FUENTE: Salazar Isaza, Harold. Iowa State University Fall 2007

25. FUENTE: Salazar Isaza, Harold. Iowa State University Fall 2007

26. FUENTE: Salazar Isaza, Harold. Iowa State University Fall 2007

27. FUENTE: Salazar Isaza, Harold. Iowa State University Fall 2007

28. FUENTE: Salazar Isaza, Harold. Iowa State University Fall 2007