DATOS DEL SISTEMA
Giuliano Bozzo Moncada
Usted es un ingeniero contratado por la empresa INGPAC para analizar el estado de su sistema eléctrico. Los
datos que se le entregaron son los siguientes:
Máquinas Generadoras Sincrónicas.
Barra
Potencia
generación
MW
Tensión
Nominal
kV
Potencia
Nominal
MVA
Potencia
reactiva máx
MVAR
Generador 1 1 60 12 100 50
Generador 4 4 50 15 50 100
Transformadores
Barra
Reactancia
%
Tensión
Nominal
kV
Potencia
Nominal
MVA
Potencia
reactiva máx
MVAR
Transformador 1 1-2 30 12/110 100 50
Transformador 4 3-4 50 15/110 50 100
Líneas
Reactancia
Ω/kM
Largo
Km
Capacidad
Máxima MVA
Línea 2-3 0,5 50 15
Línea 3-5 0,8 100 20
Línea 2-5 0,3 120 50
Cargas
Potencia Activa
MW
Potencia Reactiva
MVAR
Carga 2 10 5
Carga 3 50 20
Carga 4 50 40
Carga 5 40 10
1. Debe determinar la matriz de admitancia del sistema 10%
2. Determinar las tensiones de todas las barras por el método Gauss- Seidel en las 3 primeras iteraciones, considere los valores
iniciales como los unitarios. 30%
3. Determine las potencia activas y reactivas de cada una de las líneas(Inicio y término) 20%
Usando el Software PowerWorld
4. Con que nivel de potencia activa en la barra 3 se llega a tener 100% de la línea 2-3 5%
5. Con que nivel de potencia reactiva en la barra 2 se llega a tener 100% de la línea 2-3 5%
6. Con que nivel de potencia activa en la barra 3 se genera el Blackaut. 5%
7. Con que nivel de potencia activa en la barra 5 el generado 1 llega a su nivel máximo de generación reactiva. 5%
8. Informe 20%
DESARROLLO
DIAGRAMA UNILINEAL INICIAL
• Determinamos las Zonas para poder llevar el sistema a por unidad (pu).
Determinar zonas: Impedancia de las líneas:
Para calcular las impedancias de la línea tenemos que
multiplicar por el kilometraje que se encuentra la línea
con respecto a las barras
Impedancia de los transformadores:
( )
( )
JMvA
Kv
Xt 3,0
44,1
100
12
100
3,0
1
2
=
Ω
∗
=
( )
( )
JMvA
Kv
Xt 1
25,2
50
15
100
5,0
4
2
=
Ω
∗
=
Característica de las barras
JKmZ Km 20661,0
121
25
25505,032 =
Ω
Ω
⇒Ω=•= Ω
−
JKmZ Km 66115,0
121
80
801008,053 =
Ω
Ω
⇒Ω=•= Ω
−
JKmZ Km
29752,0
121
36
361203,052 =
Ω
Ω
⇒Ω=•= Ω
−
VbI = 12 [Kv]  Ω== 44,1
100
122
ZbI
VbII = 110 [Kv]  Ω== 121
100
1102
ZbII
VbIII = 15 [Kv]  Ω== 25,2
100
152
ZbIII
( )
ZbI
Sn
Vb
Xt
2
100
%
∗
=
Matriz de admitancia:
















−∠∠∠
−∠∠
∠∠−∠∠
∠∠−∠∠
∠−∠
908736,40905125,1903611,30
090190100
905125,190190353,79084,40
903611,309084,490532,1190333,3
00090333,390333,3
Matriz de Admitancia con Programa POWER WORLD
METODO GAUSS - SEIDEL:
Barra Pc Qc Pg Qg V φ
1 0 0 ? ? 1 0 Referencia
2 0,1 0,05 0 0 ? ? Carga
3 0,5 0,2 0 0 ? ? Carga
4 0,5 0,4 0,5 ? 1 ? Generador
5 0,4 0,1 0 0 ? ? carga
( ) ( )
∑=
∗∗∗
∗
−−−
=
n
j
iji
xyxyx
xxxx
x YV
YYV
JQcPcJQgPg
V
1
0
*
1
´
( ) ( ) ( )25
0
523
0
321
0
1
2222
*
2
22221
2
1
YVYVYV
YYV
JQcPcJQgPg
V ∗+∗+∗∗−
∗
−−−
=
( ) ( ) ( )903611,3019084,40190333,301
90532,11
1
90532,1101
05,01,0001
2 ∠∗∠+∠∗∠+∠∗∠∗
−∠
−
−∠∗∠
−−−
=
JJ
V
°−∠= 4989,09958,01
2V
( ) ( ) ( )34
0
435
1
532
1
2
3333
*
3
33331
3
1
YVYVYV
YYV
JQcPcJQgPg
V ∗+∗+∗∗−
∗
−−−
=
( ) ( ) ( )90101905125,1019084,44989,09958,0
90353,7
1
90353,701
2,05,0001
3 ∠∗∠+∠∗∠+∠∗−∠∗
−∠
−
−∠∗∠
−−−
=
JJ
V
3456,4972739,01
3 −∠=V
( ) ( ) ( )53
0
352
1
2
5555
*
5
55551
5
1
YVYV
YYV
JQcPcJQgPg
V ∗+∗∗−
∗
−−−
=
( ) ( ) ( )905125,13456,4972739,0903611,34989,09958,0
908736,4
1
908736,401
1,04,0001
5 ∠∗−∠+∠∗−∠∗
−∠
−
−∠∗∠
−−−
=
JJ
V
°−∠= 54252,6973571,01
5V
( )∑=
∗∗∗∗∗+=
n
j
iJJiiJJicigi SenYVVQQ
1
σδδ
( )*
44
*
44
*
43
*
344
1
4 Im YVVYVVgQQ cg ∗∗+∗∗+=
( )90101019013456,4972739,001Im4,01
4 ∠∗∠∗∠+−∠∗∠∗∠+= gQg
JQg
ˆ4301,01
4 = 4.max
1
4 gg QQ <
( ) ( ) ( )43
1
3
4444
*
4
44441
4
1
YV
YYV
JQcPcJQgPg
V ∗∗−
∗
−−−
=
( ) ( ) ( )9013456,4972739,0
901
1
90101
4,05,04301,05,01
4 ∠∗−∠∗
−∠
−
−∠∗∠
−−−
=
JJ
V
°−∠= 21520,4002,11
4V
PRIMERA ITERACIÓN GAUSS-SAIDEL
Segunda Iteración:
( ) ( ) ( )25
1
523
1
321
0
1
2222
*1
2
22222
2
1
YVYVYV
YYV
JQcPcJQgPg
V ∗+∗+∗∗−
∗
−−−
=
( ) ( ) ( 97357,09084,43456,4972739,090333,301
90532,11
1
90532,114989,09958,0
05,01,0002
2 +∠∗−∠+∠∗∠∗
−∠
−
−∠∗∠
−−−
=
JJ
V
°−∠= 2257,49762,02
2V
( ) ( ) ( )34
1
435
2
532
2
2
3333
*1
3
33332
3
1
YVYVYV
YYV
JQcPcJQgPg
V ∗+∗+∗∗−
∗
−−−
=
( ) ( ) ( )901215,400,1905125,154252,6973571,09084,42257,49762,0
90353,7
1
90353,73456,4972739,0
2,05,0002
3 ∠∗−∠+∠∗−∠+∠∗−∠∗
−∠
−
−∠∗∠
−−−
=
JJ
V
°−∠= 91042,8954017,02
3V
( ) ( ) ( )53
1
352
2
2
5555
*1
5
55552
5
1
YVYV
YYV
JQcPcJQgPg
V ∗+∗∗−
∗
−−−
=
( ) ( ) ( 91042,8954017,0903611,32257,49762,0
908736,4
1
908736,454252,6973571,0
1,04,0002
5 ∗−∠+∠∗−∠∗
−∠
−
−∠∗∠
−−−
=
JJ
V
°−∠= 7271,10949969,02
5V
( )*
44
*1
4
1
4
*
43
*2
3
1
44
2
4 Im YVVYVVgQQ cg ∗∗+∗∗+=
( )9012152,4002,12152,4002,190191041,8954017,02152,4002,1Im4,02
4 ∠∗∠∗−∠+−∠∗∠∗−∠+= gQg
JQg
ˆ4513,02
4 = 4.max
2
4 gg QQ <
( ) ( ) ( )43
2
3
4444
*1
4
44442
4
1
YV
YYV
JQcPcJQgPg
V ∗∗−
∗
−−−
=
( ) ( ) ( )90191042,8954017,0
901
1
9012152,4002,1
4,05,04513,05,02
4 ∠∗−∠∗
−∠
−
−∠∗∠
−−−
=
JJ
V
°−∠= 6715,8005,12
4V
SEGUNDA ITERACIÓN GAUSS-SAIDEL
Tercera Iteración:
( ) ( ) ( )25
2
523
2
321
0
1
2222
*2
2
22223
2
1
YVYVYV
YYV
JQcPcJQgPg
V ∗+∗+∗∗−
∗
−−−
=
( ) ( ) ( 949,09084,491042,8954017,090333,301
90532,11
1
90532,112257,4984,0
05,02,0003
2 +∠∗−∠+∠∗∠∗
−∠
−
−∠∗−∠
−−−
=
JJ
V
°−∠= 3419,7960728,03
2V
( ) ( ) ( )34
1
435
2
532
2
2
3333
*1
3
33332
3
1
YVYVYV
YYV
JQcPcJQgPg
V ∗+∗+∗∗−
∗
−−−
=
( ) ( ) ( )9016715,8005,1905125,17271,10949969,09084,43419,7960728,0
90353,7
1
90353,791042,8954017,0
2,05,0002
3 ∠∗−∠+∠∗−∠+∠∗−∠∗
−∠
−
−∠∗∠
−−−
=
JJ
V
°−∠= 5548,129375,02
3V
( ) ( ) ( )53
2
352
3
2
5555
*2
5
55553
5
1
YVYV
YYV
JQcPcJQgPg
V ∗+∗∗−
∗
−−−
=
( ) ( ) ( 554,129375,0903611,33419,7960728,0
908736,4
1
908736,47271,10949969,0
1,04,0003
5 −∠+∠∗−∠∗
−∠
−
−∠∗−∠
−−−
=
JJ
V
°−∠= 2047,1493233,03
5V
( )*
44
*2
4
2
4
*
43
*3
3
2
44
3
4 Im YVVYVVgQQ cg ∗∗+∗∗+=
( )9016715,800,16715,8005,19015548,129375,086715005,1Im30,03
4 ∠∗∠∗−∠+−∠∗∠∗−−∠+= gQg
JQg
ˆ470001,03
4 = 4.max
3
4 gg QQ <
( ) ( ) ( )43
3
3
4444
*2
4
44443
4
1
YV
YYV
JQcPcJQgPg
V ∗∗−
∗
−−−
=
( ) ( ) ( )9015548,129375,0
901
1
9016715,8005,1
4,05,0470001,05,03
4 ∠∗−∠∗
−∠
−
−∠∗∠
−−−
=
JJ
V
°−∠= 2864,12007,13
4V
TERCERA ITERACIÓN GAUSS-SAIDEL
































∆
∆
∆
∆
∆
∆
∆
∆
∆
∆
∗
























































=
































−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
5
4
3
2
1
5
4
3
2
1
5
5
4
5
3
5
2
5
1
5
5
5
4
5
3
5
2
5
1
5
5
4
4
4
3
4
2
4
1
4
5
4
4
4
3
4
2
4
1
4
5
3
4
3
3
3
2
3
1
3
5
3
4
3
3
3
2
3
1
3
5
2
4
2
3
2
2
2
1
2
5
2
4
2
3
2
2
2
1
2
5
1
4
1
3
1
2
1
1
1
5
1
4
1
3
1
2
1
1
1
5
5
4
5
3
5
2
5
1
5
5
5
4
5
3
5
2
5
1
5
5
4
4
4
3
4
2
4
1
4
5
4
4
4
3
4
2
4
1
4
5
3
4
3
3
3
2
3
1
3
5
3
4
3
3
3
2
3
1
3
5
2
4
2
3
2
2
2
1
2
5
2
4
2
3
2
2
2
1
2
5
1
4
1
3
1
2
1
1
1
5
1
4
1
3
1
2
1
1
1
5
4
3
2
1
5
4
3
2
1
δ
δ
δ
δ
δ
δδδδ
δδδδδ
δδδδδ
δδδδδ
δδδδδ
δδδδδ
δδδδδ
δδδδδ
δδδδδ
δδδδδ
V
V
V
V
V
d
dQ
d
dQ
d
dQ
d
dQ
dv
dQ
dv
dQ
dv
dQ
dv
dQ
dv
dQ
dv
dQ
d
dQ
d
dQ
d
dQ
d
dQ
d
dQ
dv
dQ
dv
dQ
dv
dQ
dv
dQ
dv
dQ
d
dQ
d
dQ
d
dQ
d
dQ
d
dQ
dv
dQ
dv
dQ
dv
dQ
dv
dQ
dv
dQ
d
dQ
d
dQ
d
dQ
d
dQ
d
dQ
dv
dQ
dv
dQ
dv
dQ
dv
dQ
dv
dQ
d
dQ
d
dQ
d
dQ
d
dQ
d
dQ
dv
dQ
dv
dQ
dv
dQ
dv
dQ
dv
dQ
d
dp
d
dp
d
dp
d
dp
d
dp
dv
dp
dv
dp
dv
dp
dv
dp
dv
dp
d
dp
d
dp
d
dp
d
dp
d
dp
dv
dp
dv
dp
dv
dp
dv
dp
dv
dp
d
dp
d
dp
d
dp
d
dp
d
dp
dv
dp
dv
dp
dv
dp
dv
dp
dv
dp
d
dp
d
dp
d
dp
d
dp
d
dp
dv
dp
dv
dp
dv
dp
dv
dp
dv
dp
d
dp
d
dp
d
dp
d
dp
d
dp
dv
dp
dv
dp
dv
dp
dv
dp
dv
dp
Q
Q
Q
Q
Q
P
P
P
P
P
Todas las iteraciones realizadas con el programa son iguales a las calculadas para llegar a un valor mas exapto
por el método gauss se necesita seguir iterando hasta que ya no varié mas.
Método de Newton Raphon
MATRIZ JACOBIANA
DESPEJAMOS LA MATRIZ
( )iJJiiJJ
n
J
iCigi CosYVVPPP σδδ −−∗∗∗++−= ∑=1
( ) ( ) ( )23322332211221
0
12222222222 σδδσδδσ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−∗∗∗++−= CosYVVCosYVVCosYVVPPP Cg
( )25522552 σδδ −−∗∗∗+ CosYVV
( ) ( ) ( )900084,4119000333,3119053,11111,002 −−∗∗∗+−−∗∗∗+∗∗∗++−= CosCosCosP
( )9000336,311 −−∗∗∗+ Cos
1,02 =P
( ) ( ) ( )3553355332233223333333333 σδδσδδσ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−∗∗∗++−= CosYVVCosYVVCosYVVPPP Cg
( )34433443 σδδ −−∗∗∗+ CosYVV
( ) ( ) ( )90005125,111900084,411903353,7115,003 −−∗∗∗+−−∗∗∗+∗∗∗++−= CosCosCosP
( )9000111 −−∗∗∗+ Cos
5,03 =P
( ) ( )43344334444444444 σδδσ −−∗∗∗+−∗∗∗++−= CosYVVCosYVVPPP Cg
( ) ( )9000111901115,05,04 −−∗∗∗+∗∗∗++−= CosCosP
04 =P
( ) ( ) ( )5335533552255225555555555 σδδσδδσ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−∗∗∗++−= CosYVVCosYVVCosYVVPPP Cg
( ) ( ) ( )90005125,111900036,311908736,4114,005 −−∗∗∗+−−∗∗∗+∗∗∗++−= CosCosCosP
4,05 =P
( )iJJiiJJ
n
J
iCigi SenYVVQQQ σδδ −−∗∗∗++−= ∑=1
( ) ( ) ( )2112211223322332222222222 σδδσδδσ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−∗∗∗++−= SenYVVSenYVVSenYVVQQQ Cg
( )25522552 σδδ −−∗∗∗+ SenYVV
( ) ( ) ( )9000333,311900084,41190532,111105,002 −−∗∗∗+−−∗∗∗+∗∗∗++−= SenSenSenQ
( )90003611,311 −−∗∗∗ Sen
0479,02 =Q
( ) ( ) ( )3443344332233223333333333 σδδσδδσ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−∗∗∗++−= SenYVVSenYVVSenYVVQQQ Cg
( )35533553 σδδ −−∗∗∗+ SenYVV
( ) ( ) ( )9000111900084,41190353,7112,003 −−∗∗∗+−−∗∗∗+∗∗∗++−= SenSenSenQ
( )90005125,111 −−∗∗∗ Sen
2005,03 =Q
( ) ( ) ( )5335533552255225555555555 σδδσδδσ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−∗∗∗++−= SenYVVSenYVVSenYVVQQQ Cg
( ) ( ) ( )90005125,11190003611,311908736,4111,005 −−∗∗∗+−−∗∗∗+∗∗∗++−= SenSenSenQ
1,05 =Q
( ) ( ) ( ) ( )25522552332233211221
0
122222
2
2
2 σδδσδδσδδσ −−∗∗+−−∗∗+−−∗+−∗∗∗= CosYVCosYVCosYVCosYV
d
d
V
P
( ) ( ) ( ) ( )90003611,31900084,419000333,3190532,1112
2
2
−−∗∗+−−∗∗+−−∗+∗∗∗= CosCosCosCos
d
d
V
P
0
2
2
=
V
P
d
d
( )2332232
3
2
σδδ −−∗∗= CosYV
d
d
V
P
( )900084,41
3
2
−−∗∗= Cos
d
d
V
P
0
3
2
=
V
P
d
d
( )2552252
5
2
σδδ −−∗∗= CosYV
d
d
V
P
( )90003611,31
5
2
−−∗∗= Cos
d
d
V
P
0
5
2
=
V
P
d
d
( ) ( ) ( )2552255223322332211221
0
12
2
2
σδδσδδσδδ
δ
−−∗∗∗−−−∗∗∗−−−∗∗∗−= SenYVVSenYVVSenYVV
d
dP
( ) ( ) ( )90003611,311900084,4119000333,311
2
2
−−∗∗∗−−−∗∗∗−−−∗∗∗−= SenSenSen
d
dP
δ
5341,11
2
2
=
δd
dP
( )900084,411
3
2
−−∗∗∗= Sen
d
dP
δ
84,4
3
2
−=
δd
dP
( )24422442
4
2
σδδ
δ
−−∗∗∗= SenYVV
d
dP
( )900053,1111
4
2
−−∗∗∗= Sen
d
dP
δ
0
3
2
=
δd
dP
( )25522552
5
2
σδδ
δ
−−∗∗∗= SenYVV
d
dP
( )90003611,311
5
2
−−∗∗∗= Sen
d
dP
δ
3611,3
3
2
−=
δd
dP
( ) ( ) ( ) ( )35533553443344332332233333
3
3
2 σδδσδδσδδσ −−∗∗+−−∗∗+−−∗+−∗∗∗= CosYVCosYVCosYVCosYV
d
d
V
P
( ) ( ) ( ) ( )90005125,11900011900084,4190353,712
3
3
−−∗∗+−−∗∗+−−∗+∗∗∗= CosCosCosCos
d
d
V
P
0
3
3
=
V
P
d
d
( )3223323
2
3
σδδ −−∗∗= CosYV
d
d
V
P
( )900084,41
2
3
−−∗∗= Cos
d
d
V
P
0
2
3
=
V
P
d
d
( )3553353
5
3
σδδ −−∗∗= CosYV
d
d
V
P
( )90005125,11
5
3
−−∗∗= Cos
d
d
V
P
0
5
3
=
V
P
d
d
( )23322332
3
2
σδδ
δ
−−∗∗∗= SenYVV
d
dP
( )32233223
2
3
σδδ
δ
−−∗∗∗= SenYVV
d
dP
( )900084,411
2
3
−−∗∗∗= Sen
d
dP
δ
84,4
3
2
−=
δd
dP
( ) ( ) ( )355335533443344332233223
3
3
σδδσδδσδδ
δ
−−∗∗∗−−−∗∗∗−−−∗∗∗−= SenYVVSenYVVSenYVV
d
dP
( ) ( ) ( )90005125,1119000111900084,411
3
3
−−∗∗∗−−−∗∗∗−−−∗∗∗−= SenSenSen
d
dP
δ
3525,7
3
3
=
δd
dP
( )34433443
4
3
σδδ
δ
−−∗∗∗= SenYVV
d
dP
( )9000111
4
3
−−∗∗∗= Sen
d
dP
δ
1
4
3
−=
δd
dP
( )35533553
5
3
σδδ
δ
−−∗∗∗= SenYVV
d
dP
( )90005125,111
5
3
−−∗∗∗= Sen
d
dP
δ
5125,1
4
3
−=
δd
dP
( )4334434
3
4
σδδ −−∗∗= CosYV
d
d
V
P
( )900011
3
4
−−∗∗= Cos
d
d
V
P
0
3
4
=
V
P
d
d
( )43344334
3
4
σδδ
δ
−−∗∗∗= SenYVV
d
dP
( )9000111
3
4
−−∗∗∗= Sen
d
dP
δ
1
4
3
−=
δd
dP
( )43344334
4
4
σδδ
δ
−−∗∗∗−= SenYVV
d
dP
( )9000111
4
4
−−∗∗∗−= Sen
d
dP
δ
1
4
4
=
δd
dP
( )90003611,31
2
5
−−∗∗= Cos
d
d
V
P
0
2
5
=
V
P
d
d
( )5225525
2
5
σδδ −−∗∗= CosYV
d
d
V
P
( )5335335
3
5
σδδ −−∗∗= CosYV
d
d
V
P
( )90005125,11
3
5
−−∗∗= Cos
d
d
V
P
0
3
5
=
V
P
d
d
( ) ( ) ( )5335533522552255555
5
5
2 σδδσδδσ −−∗∗+−−∗+−∗∗∗= CosYVCosYVCosYV
d
d
V
P
( ) ( ) ( )90005125,1190003611,31908736,412
5
5
−−∗∗+−−∗∗+∗∗∗= CosCosCos
d
d
V
P
0
5
5
=
V
P
d
d
( )52255225
2
5
σδδ
δ
−−∗∗∗= SenYVV
d
dP
( )90003611,311
2
5
−−∗∗∗= Sen
d
dP
δ
3611,3
2
5
−=
δd
dP
( )53355335
3
5
σδδ
δ
−−∗∗∗= SenYVV
d
dP
( )90005125,111
3
5
−−∗∗∗= Sen
d
dP
δ
5125,1
3
5
−=
δd
dP
( ) ( )5335533552255225
5
5
σδδσδδ
δ
−−∗∗∗−−−∗∗∗−= SenYVVSenYVV
d
dP
( ) ( )90005125,11190003611,311
5
5
−−∗∗∗−−−∗∗∗−= SenSen
d
dP
δ
8736,4
5
5
=
δd
dP
( ) ( ) ( ) ( )25522552332233211221122222
2
2
2 σδδσδδσδδσ −−∗∗+−−∗∗+−−∗∗+−∗∗∗= SenYVSenYVSenYVSenYV
d
d
V
Q
( ) ( ) ( ) ( )90003611,31900084,419000333,3190532,1112
2
2
−−∗∗+−−∗∗+−−∗∗+∗∗∗= SenSenSenSen
d
d
V
Q
5299,11
2
2
=
V
Q
d
d
( )2332232
3
2
σδδ −−∗∗= SenYV
d
d
V
Q
( )900084,41
3
2
−−∗∗= Sen
d
d
V
Q
84,4
3
2
−=
V
Q
d
d
( )2552252
5
2
σδδ −−∗∗= SenYV
d
d
V
Q
( )90003611,31
5
2
−−∗∗= Sen
d
d
V
Q
3611,3
5
2
−=
V
Q
d
d
( ) ( ) ( )255225522332233221122112
2
2
σδδσδδσδδ
δ
−−∗∗∗+−−∗∗∗+−−∗∗∗= CosYVVCosYVVCosYVV
d
dQ
( ) ( ) ( )90003611,311900084,4119000333,311
2
2
−−∗∗∗+−−∗∗∗+−−∗∗∗= CosCosCos
d
dQ
δ
0
2
2
=
δd
dQ
( )23322332
3
2
σδδ
δ
−−∗∗∗−= CosYVV
d
dQ
( )900084,411
3
2
−−∗∗∗−= Cos
d
dQ
δ
0
3
2
=
δd
dQ
( )25522552
5
2
σδδ
δ
−−∗∗∗−= CosYVV
d
dQ
( )90003611,311
5
2
−−∗∗∗−= Cos
d
dQ
δ
0
5
2
=
δd
dQ
( )3223323
2
3
σδδ −−∗∗= SenYV
d
d
V
Q
( )900084,41
2
3
−−∗∗= Sen
d
d
V
Q
84,4
2
3
−=
V
Q
d
d
( ) ( ) ( ) ( )35533553443344322332233333
3
3
2 σδδσδδσδδσ −−∗∗+−−∗∗+−−∗∗+−∗∗∗= SenYVSenYVSenYVSenYV
d
d
V
Q
( ) ( ) ( ) ( )90005125,11900011900084,4190353,712
3
3
−−∗∗+−−∗∗+−−∗∗+∗∗∗= SenSenSenSen
d
d
V
Q
3535,7
3
3
=
V
Q
d
d
( )3553353
5
3
σδδ −−∗∗= SenYV
d
d
V
Q
( )90005125,11
5
3
−−∗∗= Sen
d
d
V
Q
5125,1
5
3
−=
V
Q
d
d
( )32233223
2
3
σδδ
δ
−−∗∗∗−= CosYVV
d
dQ
( )900084,411
2
3
−−∗∗∗−= Cos
d
dQ
δ
0
2
3
=
δd
dQ
( ) ( ) ( )355335533443344332233223
3
3
σδδσδδσδδ
δ
−−∗∗∗+−−∗∗∗+−−∗∗∗= CosYVVCosYVVCosYVV
d
dQ
( ) ( ) ( )90005125,1119000111900084,411
3
3
−−∗∗∗+−−∗∗∗+−−∗∗∗= CosCosCos
d
dQ
δ
0
3
3
=
δd
dQ
( )34433443
4
3
σδδ
δ
−−∗∗∗−= CosYVV
d
dQ
( )9000111
4
3
−−∗∗∗−= Cos
d
dQ
δ
0
4
3
=
δd
dQ
( )35533553
5
3
σδδ
δ
−−∗∗∗−= CosYVV
d
dQ
( )90005125,111
5
3
−−∗∗∗−= Cos
d
dQ
δ
0
5
3
=
δd
dQ
( )5225525
2
5
σδδ −−∗∗= senYV
d
d
V
Q
( )90003611,31
2
5
−−∗∗= sen
d
d
V
Q
3611,3
2
5
−=
V
Q
d
d
( )5335535
3
5
σδδ −−∗∗= senYV
d
d
V
Q
( )90005125,11
3
5
−−∗∗= sen
d
d
V
Q
5125,1
3
5
−=
V
Q
d
d
( ) ( ) ( )5335533522552255555
5
5
2 σδδσδδσ −−∗∗+−−∗∗+−∗∗∗= SenYVSenYVSenYV
d
d
V
Q
( ) ( ) ( )90005125,11190003611,31908736,412
5
5
−−∗∗+−−∗∗+∗∗∗= SenSenSen
d
d
V
Q
8736,4
5
5
=
V
Q
d
d
( )52255225
2
5
σδδ
δ
−−∗∗∗−= CosYVV
d
dQ
( )90003611,311
2
5
−−∗∗∗−= Cos
d
dQ
δ
0
2
5
=
δd
dQ
( )53355335
3
5
σδδ
δ
−−∗∗∗−= CosYVV
d
dQ
( )90005125,111
2
5
−−∗∗∗−= Cos
d
dQ
δ
0
2
5
=
δd
dQ
( ) ( )5335533552255225
5
5
σδδσδδ
δ
−−∗∗∗+−−∗∗∗= CosYVVCosYVV
d
dQ
( ) ( )90005125,11190003611,311
5
5
−−∗∗∗+−−∗∗∗= CosCos
d
dQ
δ
0
5
5
=
δd
dQ






















−
−
−
−
−
−
−
∗






















−−
−−
−−
−−
−
−−−
−−
=






















∆
∆
∆
∆
∆
∆
∆
−
1,0
2005,0
0479,0
4,0
0
5,0
1,0
00008736,45125,13611,3
00005125,13535,784,4
00003611,384,45299,11
8736,405125,113611,3000
0110000
5125,113525,784,4000
3611,3084,45341,11000
1
5
4
3
2
5
3
2
δ
δ
δ
δ
V
V
V
°−→−=∆
°−→−=∆
°−→−=∆
°−→−=∆
→−=∆
→−=∆
→−=∆
5,2341,0
9,2240,0
9,2240,0
19,1730003,0
897219,0102781,0
902086,0097914,0
924781,0075219,0
5
4
3
2
5
3
2
δ
δ
δ
δ
V
V
V
( ) ( )4334433444444444 σδδσ −−∗∗∗+−∗∗∗+= SenYVVSenYVVQQG C
( ) ( )909,229,221902086,0190114,04 −+−∗∗∗+∗∗∗+= SenSenQG
487535,04 =QG
El QG4 es menor que el Qmax. Del generador por lo cual se cumple que la barra 4 es de generación
PRIMERA ITERACIÓN CON PROGRAMA
SEGUNDA ITERACIÓN
( ) ( ) ( )23322332211221
0
12222222222 σδδσδδσ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−∗∗∗++−= CosYVVCosYVVCosYVVPPP Cg
( )25522552 σδδ −−∗∗∗+ CosYVV
( )905,2319,17336,38972,09248,0 −+−∗∗∗+ Cos
10499,02 −=P
( ) ( ) ( )3553355332233223333333333 σδδσδδσ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−∗∗∗++−= CosYVVCosYVVCosYVVPPP Cg
( )34433443 σδδ −−∗∗∗+ CosYVV
( )909,229,22119021,0 −+−∗∗∗+ Cos
( ) ( ) ( )909,2219,1784,49021,09248,090019,17333,319248,09053,119248,09248,01,002 −+−∗∗∗+−−−∗∗∗+∗∗∗++−= CosCosCosP
( ) ( ) ( )905,239,225125,18972,09021,09019,179,2284,49248,09021,090353,79021,09021,05,003 −+−∗∗∗+−+−∗∗∗+∗∗∗++−= CosCosCosP
111082,03 =P
( ) ( )43344334444444444 σδδσ −−∗∗∗+−∗∗∗++−= CosYVVCosYVVPPP Cg
( ) ( )909,229,221902,0190115,05,04 −+−∗∗∗+∗∗∗++−= CosCosP
04 =P
( ) ( ) ( )5335533552255225555555555 σδδσδδσ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−∗∗∗++−= CosYVVCosYVVCosYVVPPP Cg
072224,05 =P
( )iJJiiJJ
n
J
iCigi SenYVVQQQ σδδ −−∗∗∗++−= ∑=1
( ) ( ) ( )2112211223322332222222222 σδδσδδσ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−∗∗∗++−= SenYVVSenYVVSenYVVQQQ Cg
( )25522552 σδδ −−∗∗∗+ SenYVV
( ) ( ) 33,319248,0909,2219,1784,4902,09248,090532,119248,09248,005,002 ∗∗+−+−∗∗∗+∗∗∗++−= SenSenQ
( )905,2319,173611,38972,09248,0 −+−∗∗∗+ Sen
( ) ( ) ( )909,225,235125,1902,08972,09019,175,2336,39248,08972,0908736,48972,08972,04,005 −+−∗∗∗+−+−∗∗∗+∗∗∗++−= CosCosCosP
178871,02 =Q
( ) ( ) ( )3443344332233223333333333 σδδσδδσ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−∗∗∗++−= SenYVVSenYVVSenYVVQQQ Cg
( )35533553 σδδ −−∗∗∗+ SenYVV
( ) ( ) ( 211902,09019,179,2284,49248,0902,090353,7902,0902,02,003 −∗∗∗+−+−∗∗∗+∗∗∗++−= SenSenSenQ
( )905,239,225125,18972,0902,0 −+−∗∗∗+ Sen
039122,03 =Q
( ) ( ) ( )5335533552255225555555555 σδδσδδσ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−∗∗∗++−= SenYVVSenYVVSenYVVQQQ Cg
( ) ( ) 89,0905,175,233611,3924781,0897219,0908736,4897219,0897219,01,005 +−+−∗∗∗+∗∗∗++−= SenSenQ
02733,05 =Q
( ) ( ) ( ) ( )25522552332233211221
0
122222
2
2
2 σδδσδδσδδσ −−∗∗+−−∗∗+−−∗+−∗∗∗= CosYVCosYVCosYVCosYV
d
d
V
P
( ) ( ) ( ) 0909,2219,1784,4902086,090019,17333,3190532,11924781,02
2
2
+−+−∗∗+−−−∗+∗∗∗= CosCosCos
d
d
V
P
250605,0
2
2
−=
V
P
d
d
( )2332232
3
2
σδδ −−∗∗= CosYV
d
d
V
P
( )909,2219,1784,4924781,0
3
2
−+−∗∗= Cos
d
d
V
P
445327,0
3
2
=
V
P
d
d
( )2552252
5
2
σδδ −−∗∗= CosYV
d
d
V
P
( )905,2319,173611,3924781,0
5
2
−+−∗∗= Cos
d
d
V
P
341624,0
5
2
=
V
P
d
d
( ) ( ) ( )2552255223322332211221
0
12
2
2
σδδσδδσδδ
δ
−−∗∗∗−−−∗∗∗−−−∗∗∗−= SenYVVSenYVVSenYVV
d
dP
( ) ( ) 92478,0905,2319,1784,4902086,0924781,090019,17333,31924781,0
2
2
−−+−∗∗∗−−−−∗∗∗−= SenSen
d
dP
δ
73417,9
2
2
=
δd
dP
( )909,2219,1784,4902086,0924781,0
3
2
−+−∗∗∗= Sen
d
dP
δ
01765,4
3
2
−=
δd
dP
( )24422442
4
2
σδδ
δ
−−∗∗∗= SenYVV
d
dP
( )905,2319,1701924781,0
4
2
−+−∗∗∗= Sen
d
dP
δ
0
4
2
=
δd
dP
( )25522552
5
2
σδδ
δ
−−∗∗∗= SenYVV
d
dP
( )905,2319,173611,3897219,0924781,0
5
2
−+−∗∗∗= Sen
d
dP
δ
( ) ( ) ( ) ( )35533553443344332332233333
3
3
2 σδδσδδσδδσ −−∗∗+−−∗∗+−−∗+−∗∗∗= CosYVCosYVCosYVCosYV
d
d
V
P
( ) ( ) ( ) 8972,0909,229,22119019,179,2284,492478,090353,7902086,02
3
3
+−+−∗∗+++−∗+∗∗∗= CosCosCos
d
d
V
P
433116,0
3
3
−=
V
P
d
d
( )3223323
2
3
σδδ −−∗∗= CosYV
d
d
V
P
( )9019,179,2284,4902086,0
2
3
−+−∗∗= Cos
d
d
V
P
434398,0
2
3
−=
V
P
d
d
( )23322332
3
2
σδδ
δ
−−∗∗∗= SenYVV
d
dP
77191,2
3
2
−=
δd
dP
( )3553353
5
3
σδδ −−∗∗= CosYV
d
d
V
P
( )905,239,225125,1902086,0
5
3
−+−∗∗= Cos
d
d
V
P
014288,0
5
3
=
V
P
d
d
( )32233223
2
3
σδδ
δ
−−∗∗∗= SenYVV
d
dP
( )9019,179,2284,4924781,0902086,0
2
3
−+−∗∗∗= Sen
d
dP
δ
01765,4
3
2
−=
δd
dP
( ) ( ) ( )355335533443344332233223
3
3
σδδσδδσδδ
δ
−−∗∗∗−−−∗∗∗−−−∗∗∗−= SenYVVSenYVVSenYVV
d
dP
( ) ( ) 902086,0909,229,2211902086,09019,179,2284,4924781,0902086,0
3
3
∗−−+−∗∗∗−−+−∗∗∗−= SenSen
d
dP
δ
14384,6
3
3
=
δd
dP
( )34433443
4
3
σδδ
δ
−−∗∗∗= SenYVV
d
dP
( )909,229,2211902086,0
4
3
−+−∗∗∗= Sen
d
dP
δ
902086,0
4
3
−=
δd
dP
( )35533553
5
3
σδδ
δ
−−∗∗∗= SenYVV
d
dP
( )905,239,225125,1897219,0902086,0
5
3
−+−∗∗∗= Sen
d
dP
δ
2241,1
5
3
−=
d
dP
( )4334434
3
4
σδδ −−∗∗= CosYV
d
d
V
P
( )909,229,2211
3
4
−+−∗∗= Cos
d
d
V
P
0
3
4
=
V
P
d
d
( )43344334
3
4
σδδ
δ
−−∗∗∗= SenYVV
d
dP
( )909,229,221902086,01
3
4
−+−∗∗∗= Sen
d
dP
δ
902086
4
3
−=
δd
dP
( )43344334
4
4
σδδ
δ
−−∗∗∗−= SenYVV
d
dP
( )909,229,221902086,01
4
4
−+−∗∗∗−= Sen
d
dP
δ
902086,0
4
4
=
δd
dP
( )90003611,3897219,0
2
5
−−∗∗= Cos
d
d
V
P
331443,0
2
5
−=
V
P
d
d
( )5335335
3
5
σδδ −−∗∗= CosYV
d
d
V
P
( )909,225,235125,1897219,0
3
5
−+−∗∗= Cos
d
d
V
P
014211,0
3
5
−=
V
P
d
d
( ) ( ) ( )5335533522552255555
5
5
2 σδδσδδσ −−∗∗+−−∗+−∗∗∗= CosYVCosYVCosYV
d
d
V
P
( ) ( ) ( 5,235125,1902086,09019,175,233611,3924781,0908736,4897219,02
5
5
−∗∗+−+−∗∗+∗∗∗= CosCosCos
d
d
V
P
355912,0
5
5
−=
V
P
d
d
( )52255225
2
5
σδδ
δ
−−∗∗∗= SenYVV
d
dP
( )9019,175,233611,3924781,0897219,0
2
5
−+−∗∗∗= Sen
d
dP
δ
77191,2
2
5
−=
δd
dP
( )53355335
3
5
σδδ
δ
−−∗∗∗= SenYVV
d
dP
( )909,225,235125,1902086,0897219,0
3
5
−+−∗∗∗= Sen
d
dP
δ
2241,1
3
5
−=
δd
dP
( ) ( )5335533552255225
5
5
σδδσδδ
δ
−−∗∗∗−−−∗∗∗−= SenYVVSenYVV
d
dP
( )5225525
2
5
σδδ −−∗∗= CosYV
d
d
V
P
( ) ( 9,225,235125,1902086,0897219,09019,175,233611,3924781,0897219,0
5
5
−+−∗∗∗−−+−∗∗∗−= SenSen
d
dP
δ
8702,3
5
5
=
δd
dP
( ) ( ) ( ) ( )25522552332233211221122222
2
2
2 σδδσδδσδδσ −−∗∗+−−∗∗+−−∗∗+−∗∗∗= SenYVSenYVSenYVSenYV
d
d
V
Q
( ) ( ) ( )909,2219,17.84,4902086,090019,17333,3190532,11924781,02
2
2
+−+−∗∗+−−−∗∗+∗∗∗= SenSenSen
d
d
V
Q
5299,10
2
2
=
V
Q
d
d
( )2332232
3
2
σδδ −−∗∗= SenYV
d
d
V
Q
( )909,2219,1784,4924781,0
3
2
−+−∗∗= Sen
d
d
V
Q
45373,4
3
2
−=
V
Q
d
d
( )2552252
5
2
σδδ −−∗∗= SenYV
d
d
V
Q
( )905,2319,173611,3924781,0
5
2
−+−∗∗= Sen
d
d
V
Q
08945,3´
5
2
−=
V
Q
d
d
( ) ( ) ( )255225522332233221122112
2
2
σδδσδδσδδ
δ
−−∗∗∗+−−∗∗∗+−−∗∗∗= CosYVVCosYVVCosYVV
d
dQ
( ) ( ) 92478,0909,2219,1784,4902086,0924781,090019,17333,31924781,10
2
2
+−+−∗∗∗+−−−∗∗∗= CosCos
d
dQ
δ
202711,0
2
2
−=
δd
dQ
( )23322332
3
2
σδδ
δ
−−∗∗∗−= CosYVV
d
dQ
( )909,2219,1784,4902086,0924781,0
3
2
−+−∗∗∗−= Cos
d
dQ
δ
401723,0
3
2
−=
δd
dQ
( )25522552
5
2
σδδ
δ
−−∗∗∗−= CosYVV
d
dQ
( )905,2319,173611,3897219,0924781,0
5
2
−+−∗∗∗−= Cos
d
dQ
δ
306512,0
5
2
−=
δd
dQ
( )3223323
2
3
σδδ −−∗∗= SenYV
d
d
V
Q
( )9019,179,2284,4*902086,0
2
3
−+−∗= Sen
d
d
V
Q
24443,4
2
3
−=
V
Q
d
d
( ) ( ) ( ) ( )35533553443344322332233333
3
3
2 σδδσδδσδδσ −−∗∗+−−∗∗+−−∗∗+−∗∗∗= SenYVSenYVSenYVSenYV
d
d
V
Q
( ) ( ) ( ) 897219,0909,229,2211909,2284,4924781,090353,7902086,02
3
3
∗+−+−∗∗+−−∗∗+∗∗∗= SenSenSen
d
d
V
Q
45538,6
3
3
=
V
Q
d
d
( )3553353
5
3
σδδ −−∗∗= SenYV
d
d
V
Q
( )905,239,225125,1924781,0
5
3
−+−∗∗= Sen
d
d
V
Q
36433,1
5
3
−=
V
Q
d
d
( )32233223
2
3
σδδ
δ
−−∗∗∗−= CosYVV
d
dQ
( )9019,179,2284,492478,0902086,0
2
3
−+−∗∗∗−= Cos
d
dQ
δ
401723,0
2
3
=
δd
dQ
( ) ( ) ( )355335533443344332233223
3
3
σδδσδδσδδ
δ
−−∗∗∗+−−∗∗∗+−−∗∗∗= CosYVVCosYVVCosYVV
d
dQ
( ) ( ) 0902086,0909,229,2211902086,09019,179,2284,4924781,0902086,0
3
3
∗+−+−∗∗∗+−+−∗∗∗= CosCos
d
dQ
δ
388904,0
3
3
−=
δd
dQ
( )34433443
4
3
σδδ
δ
−−∗∗∗−= CosYVV
d
dQ
( )909,229,2211902086,0
4
3
−+−∗∗∗−= Cos
d
dQ
δ
0
4
3
=
δd
dQ
( )35533553
5
3
σδδ
δ
−−∗∗∗−= CosYVV
d
dQ
( )905,239,225125,189729,0902086,0
5
3
−+−∗∗∗−= Cos
d
dQ
δ
012819,0
5
3
−=
δd
dQ
( )5225525
2
5
σδδ −−∗∗= senYV
d
d
V
Q
( )9019,175,233611,3897219,0
2
5
−+−∗∗= sen
d
d
V
Q
99737,2
2
5
−=
V
Q
d
d
( )5335535
3
5
σδδ −−∗∗= senYV
d
d
V
Q
( )909,225,235125,1897219,0
3
5
−+−∗∗= sen
d
d
V
Q
35697,1
3
5
−=
V
Q
d
d
( ) ( ) ( )5335533522552255555
5
5
2 σδδσδδσ −−∗∗+−−∗∗+−∗∗∗= SenYVSenYVSenYV
d
d
V
Q
( ) ( ) ( ,235125,11902086,09019,175,233611,3924781,0908736,4897219,02
5
5
−∗∗+−+−∗∗+∗∗∗= SenSenSen
d
d
V
Q
29159,4
5
5
=
V
Q
d
d
( )52255225
2
5
σδδ
δ
−−∗∗∗−= CosYVV
d
dQ
( )9019,175,233611,3924781,0897219,0
2
5
−+−∗∗∗−= Cos
d
dQ
δ
306512,0
2
5
=
δd
dQ
( )53355335
3
5
σδδ
δ
−−∗∗∗−= CosYVV
d
dQ
( )909,225,235125,1902086,0897219
2
5
−+−∗∗∗−= Cos
d
dQ
δ
012819,0
2
5
=
δd
dQ
( ) ( )5335533552255225
5
5
σδδσδδ
δ
−−∗∗∗+−−∗∗∗= CosYVVCosYVV
d
dQ
( ) ( 99,225,235125,1902086,0897219,09019,175,233611,3924781,0897219,0
5
5
−+−∗∗∗+−+−∗∗∗= CosCos
d
dQ
δ
319331,0
5
5
−=
δd
dQ











−
−
−
−
−
−
∗






















−−−
−−−−
−−−−−
−−−−
−
−−−−−
−−−
=






















∆
∆
∆
∆
∆
∆
∆
−
02,0
3,0,0
178,0
7,0,0
0
111,0
104,0
319331,00012819,0306512,029159,435697,199737,2
012819,00388904,0401723,036433,145538,634443,4
306512,00401723,0202711,008945,345373,48032,10
8702,302241,177191,2355912,0014211,0331443,0
0902086,0902086,00000
2241,1902086,014384,601765,4014288,043311,0434398,0
7719,2001765,473417,9341624,0445327,0250605,0
1
5
4
3
2
5
3
2
δ
δ
δ
δ
V
V
V
°=°−°−→−=∆
°−=°−°−→−=∆
°−=°−°−→−=∆
°−=°−°−→−=∆
=+−=∆
=+−=∆
=+−=∆
3818,305,238818,612011,0
47721,299,2257721,6114794,0
47721,299,2257721,6114794,0
91668,2019,1772668,3065043,0
789003,0897219,0108216,0
805138,0902086,0096948,0
828472,0924781,0096309,0
5
4
3
2
5
3
2
rad
rad
rad
rad
vV
vV
vV
δ
δ
δ
δ
Determine las potencias activas y reactivas de cada una de las líneas (Inicio y término)
408374,0
82596,1
408374,082596,16067,1287107,15701,3538313,147721,29805138,0
508791,0
89892,1
508791,089892,19994,149659,15701,3538313,191668,20828472,0
.5701,3538313,19020661,0/2499,54285768,0
2499,54285768,047721,29805138,091668,20828472,0
3
3
3
2
2
2
32
32
=
=
+=∠=∠∗−∠=
=
=
+=∠=∠∗−∠=
−∠=∠∠==
∠=−∠−−∠=∆
−
−
−
Q
P
JS
JQ
P
JS
ampI
vV
JQ
P
JS
JQ
P
JS
ampI
vV
074758,0
361299,0
074758,0361299,06904,11368952,00722,42467618,03818,30789003,0
139816,0
361299,0
139816,0361299,01555,21387409,00722,42467618,091668,20828472,0
.0722,42467618,09029752,0/9278,47139126,0
9278,47139126,03818,30789003,091668,20828472,0
5
5
5
2
2
2
52
52
=
=
+=∠=∠∗−∠=
=
=
+=∠=∠∗−∠=
−∠=∠∠==
∠=−∠−−∠=∆
−
−
JQ
P
JS
JQ
P
JS
ampI
vV
019135,0
015169,0
019135,0015169,05953,51024419,09771,81030949,03818,30789003,0
019769,0
015169,0
019769,0015169,04999,52024918,09771,81030949,047721,29805138,0
.9771,81030949,09066115,0/02289,8020462,0
02289,8020462,03818,30789003,047721,29805138,0
5
5
5
3
3
3
53
53
=
=
+=∠=∠∗−∠=
=
=
+=∠=∠∗−∠=
−∠=∠∠=
∠=−∠−−∠=∆
−
−
Segunda Iteración con Programa Power – world
Usando programa PowerWorld
Se cambia la potencia activa por una mas elevada ya que la carga supera a la potencia entregada en el sistema
Potencia antigua = 60 MW Potencia Nueva = 100 MW
• Con que nivel de potencia activa en la barra 3 se llega a tener 100% de la línea 2-3 5%
Para lograr obtener tener el 100% de la línea 2-3 se tiene que disminuir la Potencia Activa a 0 MW como se muestra en la figura
siguiente
• Con que nivel de potencia reactiva en la barra 2 se llega a tener 100% de la línea 2-3 5%
Cuando se comienza a variar la potencia reactiva en la barra 2 se comienza por disminuir y la línea 2-3 comienza a aumentar el
porcentaje, entonces se comienza a aumentar la potencia reactiva de5 MVAR a 25 MVAR , y se produce un backout lo cual no
permite llegar a obtener el 100 % de la linea y esta se mantiene con un 344%.
• Con que nivel de potencia activa en la barra 3 se genera el Blackaut. 5%
El blackout se produce cuando se aumenta la potencia activa en la barra 3, llegando a 62 MW, lo cual el generador 2 queda en
112MW, y el generador 4, queda con 50 MW.
La línea 2-3 se encuentra sobrecargada en 427 %
• Con que nivel de potencia activa en la barra 5 el generado 1 llega a su nivel máximo de
generación reactiva. 5%
Para que el generador uno llegue al máximo de generación de potencia reactiva se tiene que desminuir la potencia activa de la barra 5,
A 7 MW lo que implica que la potencia activa del generador también disminuye.
.
CONCLUCIÓN
SE PUEDE CONCLUIR QUE TANTO LOS CALCULOS REALIZADOS DAN LO MISMO QUE LOS DEL PROGRAMA, Y LA
LINEA 2-3 LA CAPACIDAD MAXIMA DE TRANSPORTE ES EXEDIDA EN UN 356 %, Y EL TRANSFORMADOR XT1
TAMBIEN SOBREPASA EL LIMITE DE LA POTENCIA NOMINAL EN 133 %
Giuliano Bozzo Moncada
Giuliano bozzo-moncada sep 2

Giuliano bozzo-moncada sep 2

  • 1.
    DATOS DEL SISTEMA GiulianoBozzo Moncada Usted es un ingeniero contratado por la empresa INGPAC para analizar el estado de su sistema eléctrico. Los datos que se le entregaron son los siguientes: Máquinas Generadoras Sincrónicas. Barra Potencia generación MW Tensión Nominal kV Potencia Nominal MVA Potencia reactiva máx MVAR Generador 1 1 60 12 100 50 Generador 4 4 50 15 50 100 Transformadores Barra Reactancia % Tensión Nominal kV Potencia Nominal MVA Potencia reactiva máx MVAR Transformador 1 1-2 30 12/110 100 50 Transformador 4 3-4 50 15/110 50 100 Líneas Reactancia Ω/kM Largo Km Capacidad Máxima MVA Línea 2-3 0,5 50 15 Línea 3-5 0,8 100 20 Línea 2-5 0,3 120 50 Cargas Potencia Activa MW Potencia Reactiva MVAR Carga 2 10 5 Carga 3 50 20 Carga 4 50 40 Carga 5 40 10 1. Debe determinar la matriz de admitancia del sistema 10%
  • 2.
    2. Determinar lastensiones de todas las barras por el método Gauss- Seidel en las 3 primeras iteraciones, considere los valores iniciales como los unitarios. 30% 3. Determine las potencia activas y reactivas de cada una de las líneas(Inicio y término) 20% Usando el Software PowerWorld 4. Con que nivel de potencia activa en la barra 3 se llega a tener 100% de la línea 2-3 5% 5. Con que nivel de potencia reactiva en la barra 2 se llega a tener 100% de la línea 2-3 5% 6. Con que nivel de potencia activa en la barra 3 se genera el Blackaut. 5% 7. Con que nivel de potencia activa en la barra 5 el generado 1 llega a su nivel máximo de generación reactiva. 5% 8. Informe 20% DESARROLLO DIAGRAMA UNILINEAL INICIAL
  • 3.
    • Determinamos lasZonas para poder llevar el sistema a por unidad (pu). Determinar zonas: Impedancia de las líneas: Para calcular las impedancias de la línea tenemos que multiplicar por el kilometraje que se encuentra la línea con respecto a las barras Impedancia de los transformadores: ( ) ( ) JMvA Kv Xt 3,0 44,1 100 12 100 3,0 1 2 = Ω ∗ = ( ) ( ) JMvA Kv Xt 1 25,2 50 15 100 5,0 4 2 = Ω ∗ = Característica de las barras JKmZ Km 20661,0 121 25 25505,032 = Ω Ω ⇒Ω=•= Ω − JKmZ Km 66115,0 121 80 801008,053 = Ω Ω ⇒Ω=•= Ω − JKmZ Km 29752,0 121 36 361203,052 = Ω Ω ⇒Ω=•= Ω − VbI = 12 [Kv]  Ω== 44,1 100 122 ZbI VbII = 110 [Kv]  Ω== 121 100 1102 ZbII VbIII = 15 [Kv]  Ω== 25,2 100 152 ZbIII ( ) ZbI Sn Vb Xt 2 100 % ∗ =
  • 4.
    Matriz de admitancia:                 −∠∠∠ −∠∠ ∠∠−∠∠ ∠∠−∠∠ ∠−∠ 908736,40905125,1903611,30 090190100 905125,190190353,79084,40 903611,309084,490532,1190333,3 00090333,390333,3 Matrizde Admitancia con Programa POWER WORLD METODO GAUSS - SEIDEL: Barra Pc Qc Pg Qg V φ 1 0 0 ? ? 1 0 Referencia 2 0,1 0,05 0 0 ? ? Carga 3 0,5 0,2 0 0 ? ? Carga 4 0,5 0,4 0,5 ? 1 ? Generador 5 0,4 0,1 0 0 ? ? carga
  • 5.
    ( ) () ∑= ∗∗∗ ∗ −−− = n j iji xyxyx xxxx x YV YYV JQcPcJQgPg V 1 0 * 1 ´ ( ) ( ) ( )25 0 523 0 321 0 1 2222 * 2 22221 2 1 YVYVYV YYV JQcPcJQgPg V ∗+∗+∗∗− ∗ −−− = ( ) ( ) ( )903611,3019084,40190333,301 90532,11 1 90532,1101 05,01,0001 2 ∠∗∠+∠∗∠+∠∗∠∗ −∠ − −∠∗∠ −−− = JJ V °−∠= 4989,09958,01 2V ( ) ( ) ( )34 0 435 1 532 1 2 3333 * 3 33331 3 1 YVYVYV YYV JQcPcJQgPg V ∗+∗+∗∗− ∗ −−− = ( ) ( ) ( )90101905125,1019084,44989,09958,0 90353,7 1 90353,701 2,05,0001 3 ∠∗∠+∠∗∠+∠∗−∠∗ −∠ − −∠∗∠ −−− = JJ V 3456,4972739,01 3 −∠=V ( ) ( ) ( )53 0 352 1 2 5555 * 5 55551 5 1 YVYV YYV JQcPcJQgPg V ∗+∗∗− ∗ −−− = ( ) ( ) ( )905125,13456,4972739,0903611,34989,09958,0 908736,4 1 908736,401 1,04,0001 5 ∠∗−∠+∠∗−∠∗ −∠ − −∠∗∠ −−− = JJ V °−∠= 54252,6973571,01 5V ( )∑= ∗∗∗∗∗+= n j iJJiiJJicigi SenYVVQQ 1 σδδ
  • 6.
    ( )* 44 * 44 * 43 * 344 1 4 ImYVVYVVgQQ cg ∗∗+∗∗+= ( )90101019013456,4972739,001Im4,01 4 ∠∗∠∗∠+−∠∗∠∗∠+= gQg JQg ˆ4301,01 4 = 4.max 1 4 gg QQ < ( ) ( ) ( )43 1 3 4444 * 4 44441 4 1 YV YYV JQcPcJQgPg V ∗∗− ∗ −−− = ( ) ( ) ( )9013456,4972739,0 901 1 90101 4,05,04301,05,01 4 ∠∗−∠∗ −∠ − −∠∗∠ −−− = JJ V °−∠= 21520,4002,11 4V PRIMERA ITERACIÓN GAUSS-SAIDEL
  • 7.
    Segunda Iteración: ( )( ) ( )25 1 523 1 321 0 1 2222 *1 2 22222 2 1 YVYVYV YYV JQcPcJQgPg V ∗+∗+∗∗− ∗ −−− = ( ) ( ) ( 97357,09084,43456,4972739,090333,301 90532,11 1 90532,114989,09958,0 05,01,0002 2 +∠∗−∠+∠∗∠∗ −∠ − −∠∗∠ −−− = JJ V °−∠= 2257,49762,02 2V ( ) ( ) ( )34 1 435 2 532 2 2 3333 *1 3 33332 3 1 YVYVYV YYV JQcPcJQgPg V ∗+∗+∗∗− ∗ −−− = ( ) ( ) ( )901215,400,1905125,154252,6973571,09084,42257,49762,0 90353,7 1 90353,73456,4972739,0 2,05,0002 3 ∠∗−∠+∠∗−∠+∠∗−∠∗ −∠ − −∠∗∠ −−− = JJ V
  • 8.
    °−∠= 91042,8954017,02 3V ( )( ) ( )53 1 352 2 2 5555 *1 5 55552 5 1 YVYV YYV JQcPcJQgPg V ∗+∗∗− ∗ −−− = ( ) ( ) ( 91042,8954017,0903611,32257,49762,0 908736,4 1 908736,454252,6973571,0 1,04,0002 5 ∗−∠+∠∗−∠∗ −∠ − −∠∗∠ −−− = JJ V °−∠= 7271,10949969,02 5V ( )* 44 *1 4 1 4 * 43 *2 3 1 44 2 4 Im YVVYVVgQQ cg ∗∗+∗∗+= ( )9012152,4002,12152,4002,190191041,8954017,02152,4002,1Im4,02 4 ∠∗∠∗−∠+−∠∗∠∗−∠+= gQg JQg ˆ4513,02 4 = 4.max 2 4 gg QQ < ( ) ( ) ( )43 2 3 4444 *1 4 44442 4 1 YV YYV JQcPcJQgPg V ∗∗− ∗ −−− = ( ) ( ) ( )90191042,8954017,0 901 1 9012152,4002,1 4,05,04513,05,02 4 ∠∗−∠∗ −∠ − −∠∗∠ −−− = JJ V °−∠= 6715,8005,12 4V SEGUNDA ITERACIÓN GAUSS-SAIDEL
  • 9.
    Tercera Iteración: ( )( ) ( )25 2 523 2 321 0 1 2222 *2 2 22223 2 1 YVYVYV YYV JQcPcJQgPg V ∗+∗+∗∗− ∗ −−− = ( ) ( ) ( 949,09084,491042,8954017,090333,301 90532,11 1 90532,112257,4984,0 05,02,0003 2 +∠∗−∠+∠∗∠∗ −∠ − −∠∗−∠ −−− = JJ V °−∠= 3419,7960728,03 2V ( ) ( ) ( )34 1 435 2 532 2 2 3333 *1 3 33332 3 1 YVYVYV YYV JQcPcJQgPg V ∗+∗+∗∗− ∗ −−− = ( ) ( ) ( )9016715,8005,1905125,17271,10949969,09084,43419,7960728,0 90353,7 1 90353,791042,8954017,0 2,05,0002 3 ∠∗−∠+∠∗−∠+∠∗−∠∗ −∠ − −∠∗∠ −−− = JJ V
  • 10.
    °−∠= 5548,129375,02 3V ( )( ) ( )53 2 352 3 2 5555 *2 5 55553 5 1 YVYV YYV JQcPcJQgPg V ∗+∗∗− ∗ −−− = ( ) ( ) ( 554,129375,0903611,33419,7960728,0 908736,4 1 908736,47271,10949969,0 1,04,0003 5 −∠+∠∗−∠∗ −∠ − −∠∗−∠ −−− = JJ V °−∠= 2047,1493233,03 5V ( )* 44 *2 4 2 4 * 43 *3 3 2 44 3 4 Im YVVYVVgQQ cg ∗∗+∗∗+= ( )9016715,800,16715,8005,19015548,129375,086715005,1Im30,03 4 ∠∗∠∗−∠+−∠∗∠∗−−∠+= gQg JQg ˆ470001,03 4 = 4.max 3 4 gg QQ < ( ) ( ) ( )43 3 3 4444 *2 4 44443 4 1 YV YYV JQcPcJQgPg V ∗∗− ∗ −−− = ( ) ( ) ( )9015548,129375,0 901 1 9016715,8005,1 4,05,0470001,05,03 4 ∠∗−∠∗ −∠ − −∠∗∠ −−− = JJ V °−∠= 2864,12007,13 4V TERCERA ITERACIÓN GAUSS-SAIDEL
  • 11.
                                    ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∗                                                         =                                 − − − − − − − − − − 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 5 5 4 5 3 5 2 5 1 5 5 5 4 5 3 5 2 5 1 5 5 4 4 4 3 4 2 4 1 4 5 4 4 4 3 4 2 4 1 4 5 3 4 3 3 3 2 3 1 3 5 3 4 3 3 3 2 3 1 3 5 2 4 2 3 2 2 2 1 2 5 2 4 2 3 2 2 2 1 2 5 1 4 1 3 1 2 1 1 1 5 1 4 1 3 1 2 1 1 1 5 5 4 5 3 5 2 5 1 5 5 5 4 5 3 5 2 5 1 5 5 4 4 4 3 4 2 4 1 4 5 4 4 4 3 4 2 4 1 4 5 3 4 3 3 3 2 3 1 3 5 3 4 3 3 3 2 3 1 3 5 2 4 2 3 2 2 2 1 2 5 2 4 2 3 2 2 2 1 2 5 1 4 1 3 1 2 1 1 1 5 1 4 1 3 1 2 1 1 1 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 δ δ δ δ δ δδδδ δδδδδ δδδδδ δδδδδ δδδδδ δδδδδ δδδδδ δδδδδ δδδδδ δδδδδ V V V V V d dQ d dQ d dQ d dQ dv dQ dv dQ dv dQ dv dQ dv dQ dv dQ d dQ d dQ d dQ d dQ d dQ dv dQ dv dQ dv dQ dv dQ dv dQ d dQ d dQ d dQ d dQ d dQ dv dQ dv dQ dv dQ dv dQ dv dQ d dQ d dQ d dQ d dQ d dQ dv dQ dv dQ dv dQ dv dQ dv dQ d dQ d dQ d dQ d dQ d dQ dv dQ dv dQ dv dQ dv dQ dv dQ d dp d dp d dp d dp d dp dv dp dv dp dv dp dv dp dv dp d dp d dp d dp d dp d dp dv dp dv dp dv dp dv dp dv dp d dp d dp d dp d dp d dp dv dp dv dp dv dp dv dp dv dp d dp d dp d dp d dp d dp dv dp dv dp dv dp dv dp dv dp d dp d dp d dp d dp d dp dv dp dv dp dv dp dv dp dv dp Q Q Q Q Q P P P P P Todas las iteracionesrealizadas con el programa son iguales a las calculadas para llegar a un valor mas exapto por el método gauss se necesita seguir iterando hasta que ya no varié mas. Método de Newton Raphon MATRIZ JACOBIANA
  • 12.
    DESPEJAMOS LA MATRIZ ()iJJiiJJ n J iCigi CosYVVPPP σδδ −−∗∗∗++−= ∑=1 ( ) ( ) ( )23322332211221 0 12222222222 σδδσδδσ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−∗∗∗++−= CosYVVCosYVVCosYVVPPP Cg ( )25522552 σδδ −−∗∗∗+ CosYVV ( ) ( ) ( )900084,4119000333,3119053,11111,002 −−∗∗∗+−−∗∗∗+∗∗∗++−= CosCosCosP ( )9000336,311 −−∗∗∗+ Cos 1,02 =P
  • 13.
    ( ) () ( )3553355332233223333333333 σδδσδδσ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−∗∗∗++−= CosYVVCosYVVCosYVVPPP Cg ( )34433443 σδδ −−∗∗∗+ CosYVV ( ) ( ) ( )90005125,111900084,411903353,7115,003 −−∗∗∗+−−∗∗∗+∗∗∗++−= CosCosCosP ( )9000111 −−∗∗∗+ Cos 5,03 =P ( ) ( )43344334444444444 σδδσ −−∗∗∗+−∗∗∗++−= CosYVVCosYVVPPP Cg ( ) ( )9000111901115,05,04 −−∗∗∗+∗∗∗++−= CosCosP 04 =P ( ) ( ) ( )5335533552255225555555555 σδδσδδσ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−∗∗∗++−= CosYVVCosYVVCosYVVPPP Cg ( ) ( ) ( )90005125,111900036,311908736,4114,005 −−∗∗∗+−−∗∗∗+∗∗∗++−= CosCosCosP 4,05 =P ( )iJJiiJJ n J iCigi SenYVVQQQ σδδ −−∗∗∗++−= ∑=1 ( ) ( ) ( )2112211223322332222222222 σδδσδδσ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−∗∗∗++−= SenYVVSenYVVSenYVVQQQ Cg
  • 14.
    ( )25522552 σδδ−−∗∗∗+ SenYVV ( ) ( ) ( )9000333,311900084,41190532,111105,002 −−∗∗∗+−−∗∗∗+∗∗∗++−= SenSenSenQ ( )90003611,311 −−∗∗∗ Sen 0479,02 =Q ( ) ( ) ( )3443344332233223333333333 σδδσδδσ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−∗∗∗++−= SenYVVSenYVVSenYVVQQQ Cg ( )35533553 σδδ −−∗∗∗+ SenYVV ( ) ( ) ( )9000111900084,41190353,7112,003 −−∗∗∗+−−∗∗∗+∗∗∗++−= SenSenSenQ ( )90005125,111 −−∗∗∗ Sen 2005,03 =Q ( ) ( ) ( )5335533552255225555555555 σδδσδδσ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−∗∗∗++−= SenYVVSenYVVSenYVVQQQ Cg ( ) ( ) ( )90005125,11190003611,311908736,4111,005 −−∗∗∗+−−∗∗∗+∗∗∗++−= SenSenSenQ 1,05 =Q ( ) ( ) ( ) ( )25522552332233211221 0 122222 2 2 2 σδδσδδσδδσ −−∗∗+−−∗∗+−−∗+−∗∗∗= CosYVCosYVCosYVCosYV d d V P ( ) ( ) ( ) ( )90003611,31900084,419000333,3190532,1112 2 2 −−∗∗+−−∗∗+−−∗+∗∗∗= CosCosCosCos d d V P 0 2 2 = V P d d ( )2332232 3 2 σδδ −−∗∗= CosYV d d V P ( )900084,41 3 2 −−∗∗= Cos d d V P 0 3 2 = V P d d ( )2552252 5 2 σδδ −−∗∗= CosYV d d V P ( )90003611,31 5 2 −−∗∗= Cos d d V P 0 5 2 = V P d d
  • 15.
    ( ) () ( )2552255223322332211221 0 12 2 2 σδδσδδσδδ δ −−∗∗∗−−−∗∗∗−−−∗∗∗−= SenYVVSenYVVSenYVV d dP ( ) ( ) ( )90003611,311900084,4119000333,311 2 2 −−∗∗∗−−−∗∗∗−−−∗∗∗−= SenSenSen d dP δ 5341,11 2 2 = δd dP ( )900084,411 3 2 −−∗∗∗= Sen d dP δ 84,4 3 2 −= δd dP ( )24422442 4 2 σδδ δ −−∗∗∗= SenYVV d dP ( )900053,1111 4 2 −−∗∗∗= Sen d dP δ 0 3 2 = δd dP ( )25522552 5 2 σδδ δ −−∗∗∗= SenYVV d dP ( )90003611,311 5 2 −−∗∗∗= Sen d dP δ 3611,3 3 2 −= δd dP ( ) ( ) ( ) ( )35533553443344332332233333 3 3 2 σδδσδδσδδσ −−∗∗+−−∗∗+−−∗+−∗∗∗= CosYVCosYVCosYVCosYV d d V P ( ) ( ) ( ) ( )90005125,11900011900084,4190353,712 3 3 −−∗∗+−−∗∗+−−∗+∗∗∗= CosCosCosCos d d V P 0 3 3 = V P d d ( )3223323 2 3 σδδ −−∗∗= CosYV d d V P ( )900084,41 2 3 −−∗∗= Cos d d V P 0 2 3 = V P d d ( )3553353 5 3 σδδ −−∗∗= CosYV d d V P ( )90005125,11 5 3 −−∗∗= Cos d d V P 0 5 3 = V P d d ( )23322332 3 2 σδδ δ −−∗∗∗= SenYVV d dP
  • 16.
    ( )32233223 2 3 σδδ δ −−∗∗∗= SenYVV d dP ()900084,411 2 3 −−∗∗∗= Sen d dP δ 84,4 3 2 −= δd dP ( ) ( ) ( )355335533443344332233223 3 3 σδδσδδσδδ δ −−∗∗∗−−−∗∗∗−−−∗∗∗−= SenYVVSenYVVSenYVV d dP ( ) ( ) ( )90005125,1119000111900084,411 3 3 −−∗∗∗−−−∗∗∗−−−∗∗∗−= SenSenSen d dP δ 3525,7 3 3 = δd dP ( )34433443 4 3 σδδ δ −−∗∗∗= SenYVV d dP ( )9000111 4 3 −−∗∗∗= Sen d dP δ 1 4 3 −= δd dP ( )35533553 5 3 σδδ δ −−∗∗∗= SenYVV d dP ( )90005125,111 5 3 −−∗∗∗= Sen d dP δ 5125,1 4 3 −= δd dP ( )4334434 3 4 σδδ −−∗∗= CosYV d d V P ( )900011 3 4 −−∗∗= Cos d d V P 0 3 4 = V P d d ( )43344334 3 4 σδδ δ −−∗∗∗= SenYVV d dP ( )9000111 3 4 −−∗∗∗= Sen d dP δ 1 4 3 −= δd dP ( )43344334 4 4 σδδ δ −−∗∗∗−= SenYVV d dP ( )9000111 4 4 −−∗∗∗−= Sen d dP δ 1 4 4 = δd dP ( )90003611,31 2 5 −−∗∗= Cos d d V P 0 2 5 = V P d d ( )5225525 2 5 σδδ −−∗∗= CosYV d d V P
  • 17.
    ( )5335335 3 5 σδδ −−∗∗=CosYV d d V P ( )90005125,11 3 5 −−∗∗= Cos d d V P 0 3 5 = V P d d ( ) ( ) ( )5335533522552255555 5 5 2 σδδσδδσ −−∗∗+−−∗+−∗∗∗= CosYVCosYVCosYV d d V P ( ) ( ) ( )90005125,1190003611,31908736,412 5 5 −−∗∗+−−∗∗+∗∗∗= CosCosCos d d V P 0 5 5 = V P d d ( )52255225 2 5 σδδ δ −−∗∗∗= SenYVV d dP ( )90003611,311 2 5 −−∗∗∗= Sen d dP δ 3611,3 2 5 −= δd dP ( )53355335 3 5 σδδ δ −−∗∗∗= SenYVV d dP ( )90005125,111 3 5 −−∗∗∗= Sen d dP δ 5125,1 3 5 −= δd dP ( ) ( )5335533552255225 5 5 σδδσδδ δ −−∗∗∗−−−∗∗∗−= SenYVVSenYVV d dP ( ) ( )90005125,11190003611,311 5 5 −−∗∗∗−−−∗∗∗−= SenSen d dP δ 8736,4 5 5 = δd dP ( ) ( ) ( ) ( )25522552332233211221122222 2 2 2 σδδσδδσδδσ −−∗∗+−−∗∗+−−∗∗+−∗∗∗= SenYVSenYVSenYVSenYV d d V Q ( ) ( ) ( ) ( )90003611,31900084,419000333,3190532,1112 2 2 −−∗∗+−−∗∗+−−∗∗+∗∗∗= SenSenSenSen d d V Q 5299,11 2 2 = V Q d d ( )2332232 3 2 σδδ −−∗∗= SenYV d d V Q ( )900084,41 3 2 −−∗∗= Sen d d V Q 84,4 3 2 −= V Q d d ( )2552252 5 2 σδδ −−∗∗= SenYV d d V Q ( )90003611,31 5 2 −−∗∗= Sen d d V Q 3611,3 5 2 −= V Q d d
  • 18.
    ( ) () ( )255225522332233221122112 2 2 σδδσδδσδδ δ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−−∗∗∗= CosYVVCosYVVCosYVV d dQ ( ) ( ) ( )90003611,311900084,4119000333,311 2 2 −−∗∗∗+−−∗∗∗+−−∗∗∗= CosCosCos d dQ δ 0 2 2 = δd dQ ( )23322332 3 2 σδδ δ −−∗∗∗−= CosYVV d dQ ( )900084,411 3 2 −−∗∗∗−= Cos d dQ δ 0 3 2 = δd dQ ( )25522552 5 2 σδδ δ −−∗∗∗−= CosYVV d dQ ( )90003611,311 5 2 −−∗∗∗−= Cos d dQ δ 0 5 2 = δd dQ ( )3223323 2 3 σδδ −−∗∗= SenYV d d V Q ( )900084,41 2 3 −−∗∗= Sen d d V Q 84,4 2 3 −= V Q d d ( ) ( ) ( ) ( )35533553443344322332233333 3 3 2 σδδσδδσδδσ −−∗∗+−−∗∗+−−∗∗+−∗∗∗= SenYVSenYVSenYVSenYV d d V Q ( ) ( ) ( ) ( )90005125,11900011900084,4190353,712 3 3 −−∗∗+−−∗∗+−−∗∗+∗∗∗= SenSenSenSen d d V Q 3535,7 3 3 = V Q d d ( )3553353 5 3 σδδ −−∗∗= SenYV d d V Q ( )90005125,11 5 3 −−∗∗= Sen d d V Q 5125,1 5 3 −= V Q d d ( )32233223 2 3 σδδ δ −−∗∗∗−= CosYVV d dQ ( )900084,411 2 3 −−∗∗∗−= Cos d dQ δ 0 2 3 = δd dQ ( ) ( ) ( )355335533443344332233223 3 3 σδδσδδσδδ δ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−−∗∗∗= CosYVVCosYVVCosYVV d dQ
  • 19.
    ( ) () ( )90005125,1119000111900084,411 3 3 −−∗∗∗+−−∗∗∗+−−∗∗∗= CosCosCos d dQ δ 0 3 3 = δd dQ ( )34433443 4 3 σδδ δ −−∗∗∗−= CosYVV d dQ ( )9000111 4 3 −−∗∗∗−= Cos d dQ δ 0 4 3 = δd dQ ( )35533553 5 3 σδδ δ −−∗∗∗−= CosYVV d dQ ( )90005125,111 5 3 −−∗∗∗−= Cos d dQ δ 0 5 3 = δd dQ ( )5225525 2 5 σδδ −−∗∗= senYV d d V Q ( )90003611,31 2 5 −−∗∗= sen d d V Q 3611,3 2 5 −= V Q d d ( )5335535 3 5 σδδ −−∗∗= senYV d d V Q ( )90005125,11 3 5 −−∗∗= sen d d V Q 5125,1 3 5 −= V Q d d ( ) ( ) ( )5335533522552255555 5 5 2 σδδσδδσ −−∗∗+−−∗∗+−∗∗∗= SenYVSenYVSenYV d d V Q ( ) ( ) ( )90005125,11190003611,31908736,412 5 5 −−∗∗+−−∗∗+∗∗∗= SenSenSen d d V Q 8736,4 5 5 = V Q d d ( )52255225 2 5 σδδ δ −−∗∗∗−= CosYVV d dQ ( )90003611,311 2 5 −−∗∗∗−= Cos d dQ δ 0 2 5 = δd dQ ( )53355335 3 5 σδδ δ −−∗∗∗−= CosYVV d dQ ( )90005125,111 2 5 −−∗∗∗−= Cos d dQ δ 0 2 5 = δd dQ ( ) ( )5335533552255225 5 5 σδδσδδ δ −−∗∗∗+−−∗∗∗= CosYVVCosYVV d dQ ( ) ( )90005125,11190003611,311 5 5 −−∗∗∗+−−∗∗∗= CosCos d dQ δ 0 5 5 = δd dQ
  • 20.
                          − − − − − − − ∗                       −− −− −− −− − −−− −− =                       ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ − 1,0 2005,0 0479,0 4,0 0 5,0 1,0 00008736,45125,13611,3 00005125,13535,784,4 00003611,384,45299,11 8736,405125,113611,3000 0110000 5125,113525,784,4000 3611,3084,45341,11000 1 5 4 3 2 5 3 2 δ δ δ δ V V V °−→−=∆ °−→−=∆ °−→−=∆ °−→−=∆ →−=∆ →−=∆ →−=∆ 5,2341,0 9,2240,0 9,2240,0 19,1730003,0 897219,0102781,0 902086,0097914,0 924781,0075219,0 5 4 3 2 5 3 2 δ δ δ δ V V V ( ) ()4334433444444444 σδδσ −−∗∗∗+−∗∗∗+= SenYVVSenYVVQQG C ( ) ( )909,229,221902086,0190114,04 −+−∗∗∗+∗∗∗+= SenSenQG 487535,04 =QG El QG4 es menor que el Qmax. Del generador por lo cual se cumple que la barra 4 es de generación PRIMERA ITERACIÓN CON PROGRAMA
  • 21.
    SEGUNDA ITERACIÓN ( )( ) ( )23322332211221 0 12222222222 σδδσδδσ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−∗∗∗++−= CosYVVCosYVVCosYVVPPP Cg ( )25522552 σδδ −−∗∗∗+ CosYVV ( )905,2319,17336,38972,09248,0 −+−∗∗∗+ Cos 10499,02 −=P ( ) ( ) ( )3553355332233223333333333 σδδσδδσ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−∗∗∗++−= CosYVVCosYVVCosYVVPPP Cg ( )34433443 σδδ −−∗∗∗+ CosYVV ( )909,229,22119021,0 −+−∗∗∗+ Cos ( ) ( ) ( )909,2219,1784,49021,09248,090019,17333,319248,09053,119248,09248,01,002 −+−∗∗∗+−−−∗∗∗+∗∗∗++−= CosCosCosP ( ) ( ) ( )905,239,225125,18972,09021,09019,179,2284,49248,09021,090353,79021,09021,05,003 −+−∗∗∗+−+−∗∗∗+∗∗∗++−= CosCosCosP
  • 22.
    111082,03 =P ( )( )43344334444444444 σδδσ −−∗∗∗+−∗∗∗++−= CosYVVCosYVVPPP Cg ( ) ( )909,229,221902,0190115,05,04 −+−∗∗∗+∗∗∗++−= CosCosP 04 =P ( ) ( ) ( )5335533552255225555555555 σδδσδδσ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−∗∗∗++−= CosYVVCosYVVCosYVVPPP Cg 072224,05 =P ( )iJJiiJJ n J iCigi SenYVVQQQ σδδ −−∗∗∗++−= ∑=1 ( ) ( ) ( )2112211223322332222222222 σδδσδδσ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−∗∗∗++−= SenYVVSenYVVSenYVVQQQ Cg ( )25522552 σδδ −−∗∗∗+ SenYVV ( ) ( ) 33,319248,0909,2219,1784,4902,09248,090532,119248,09248,005,002 ∗∗+−+−∗∗∗+∗∗∗++−= SenSenQ ( )905,2319,173611,38972,09248,0 −+−∗∗∗+ Sen ( ) ( ) ( )909,225,235125,1902,08972,09019,175,2336,39248,08972,0908736,48972,08972,04,005 −+−∗∗∗+−+−∗∗∗+∗∗∗++−= CosCosCosP
  • 23.
    178871,02 =Q ( )( ) ( )3443344332233223333333333 σδδσδδσ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−∗∗∗++−= SenYVVSenYVVSenYVVQQQ Cg ( )35533553 σδδ −−∗∗∗+ SenYVV ( ) ( ) ( 211902,09019,179,2284,49248,0902,090353,7902,0902,02,003 −∗∗∗+−+−∗∗∗+∗∗∗++−= SenSenSenQ ( )905,239,225125,18972,0902,0 −+−∗∗∗+ Sen 039122,03 =Q ( ) ( ) ( )5335533552255225555555555 σδδσδδσ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−∗∗∗++−= SenYVVSenYVVSenYVVQQQ Cg ( ) ( ) 89,0905,175,233611,3924781,0897219,0908736,4897219,0897219,01,005 +−+−∗∗∗+∗∗∗++−= SenSenQ 02733,05 =Q ( ) ( ) ( ) ( )25522552332233211221 0 122222 2 2 2 σδδσδδσδδσ −−∗∗+−−∗∗+−−∗+−∗∗∗= CosYVCosYVCosYVCosYV d d V P ( ) ( ) ( ) 0909,2219,1784,4902086,090019,17333,3190532,11924781,02 2 2 +−+−∗∗+−−−∗+∗∗∗= CosCosCos d d V P 250605,0 2 2 −= V P d d ( )2332232 3 2 σδδ −−∗∗= CosYV d d V P ( )909,2219,1784,4924781,0 3 2 −+−∗∗= Cos d d V P 445327,0 3 2 = V P d d ( )2552252 5 2 σδδ −−∗∗= CosYV d d V P ( )905,2319,173611,3924781,0 5 2 −+−∗∗= Cos d d V P 341624,0 5 2 = V P d d ( ) ( ) ( )2552255223322332211221 0 12 2 2 σδδσδδσδδ δ −−∗∗∗−−−∗∗∗−−−∗∗∗−= SenYVVSenYVVSenYVV d dP ( ) ( ) 92478,0905,2319,1784,4902086,0924781,090019,17333,31924781,0 2 2 −−+−∗∗∗−−−−∗∗∗−= SenSen d dP δ
  • 24.
    73417,9 2 2 = δd dP ( )909,2219,1784,4902086,0924781,0 3 2 −+−∗∗∗= Sen d dP δ 01765,4 3 2 −= δd dP ()24422442 4 2 σδδ δ −−∗∗∗= SenYVV d dP ( )905,2319,1701924781,0 4 2 −+−∗∗∗= Sen d dP δ 0 4 2 = δd dP ( )25522552 5 2 σδδ δ −−∗∗∗= SenYVV d dP ( )905,2319,173611,3897219,0924781,0 5 2 −+−∗∗∗= Sen d dP δ ( ) ( ) ( ) ( )35533553443344332332233333 3 3 2 σδδσδδσδδσ −−∗∗+−−∗∗+−−∗+−∗∗∗= CosYVCosYVCosYVCosYV d d V P ( ) ( ) ( ) 8972,0909,229,22119019,179,2284,492478,090353,7902086,02 3 3 +−+−∗∗+++−∗+∗∗∗= CosCosCos d d V P 433116,0 3 3 −= V P d d ( )3223323 2 3 σδδ −−∗∗= CosYV d d V P ( )9019,179,2284,4902086,0 2 3 −+−∗∗= Cos d d V P 434398,0 2 3 −= V P d d ( )23322332 3 2 σδδ δ −−∗∗∗= SenYVV d dP 77191,2 3 2 −= δd dP
  • 25.
    ( )3553353 5 3 σδδ −−∗∗=CosYV d d V P ( )905,239,225125,1902086,0 5 3 −+−∗∗= Cos d d V P 014288,0 5 3 = V P d d ( )32233223 2 3 σδδ δ −−∗∗∗= SenYVV d dP ( )9019,179,2284,4924781,0902086,0 2 3 −+−∗∗∗= Sen d dP δ 01765,4 3 2 −= δd dP ( ) ( ) ( )355335533443344332233223 3 3 σδδσδδσδδ δ −−∗∗∗−−−∗∗∗−−−∗∗∗−= SenYVVSenYVVSenYVV d dP ( ) ( ) 902086,0909,229,2211902086,09019,179,2284,4924781,0902086,0 3 3 ∗−−+−∗∗∗−−+−∗∗∗−= SenSen d dP δ 14384,6 3 3 = δd dP ( )34433443 4 3 σδδ δ −−∗∗∗= SenYVV d dP ( )909,229,2211902086,0 4 3 −+−∗∗∗= Sen d dP δ 902086,0 4 3 −= δd dP ( )35533553 5 3 σδδ δ −−∗∗∗= SenYVV d dP ( )905,239,225125,1897219,0902086,0 5 3 −+−∗∗∗= Sen d dP δ 2241,1 5 3 −= d dP ( )4334434 3 4 σδδ −−∗∗= CosYV d d V P ( )909,229,2211 3 4 −+−∗∗= Cos d d V P 0 3 4 = V P d d ( )43344334 3 4 σδδ δ −−∗∗∗= SenYVV d dP ( )909,229,221902086,01 3 4 −+−∗∗∗= Sen d dP δ 902086 4 3 −= δd dP
  • 26.
    ( )43344334 4 4 σδδ δ −−∗∗∗−= SenYVV d dP ()909,229,221902086,01 4 4 −+−∗∗∗−= Sen d dP δ 902086,0 4 4 = δd dP ( )90003611,3897219,0 2 5 −−∗∗= Cos d d V P 331443,0 2 5 −= V P d d ( )5335335 3 5 σδδ −−∗∗= CosYV d d V P ( )909,225,235125,1897219,0 3 5 −+−∗∗= Cos d d V P 014211,0 3 5 −= V P d d ( ) ( ) ( )5335533522552255555 5 5 2 σδδσδδσ −−∗∗+−−∗+−∗∗∗= CosYVCosYVCosYV d d V P ( ) ( ) ( 5,235125,1902086,09019,175,233611,3924781,0908736,4897219,02 5 5 −∗∗+−+−∗∗+∗∗∗= CosCosCos d d V P 355912,0 5 5 −= V P d d ( )52255225 2 5 σδδ δ −−∗∗∗= SenYVV d dP ( )9019,175,233611,3924781,0897219,0 2 5 −+−∗∗∗= Sen d dP δ 77191,2 2 5 −= δd dP ( )53355335 3 5 σδδ δ −−∗∗∗= SenYVV d dP ( )909,225,235125,1902086,0897219,0 3 5 −+−∗∗∗= Sen d dP δ 2241,1 3 5 −= δd dP ( ) ( )5335533552255225 5 5 σδδσδδ δ −−∗∗∗−−−∗∗∗−= SenYVVSenYVV d dP ( )5225525 2 5 σδδ −−∗∗= CosYV d d V P
  • 27.
    ( ) (9,225,235125,1902086,0897219,09019,175,233611,3924781,0897219,0 5 5 −+−∗∗∗−−+−∗∗∗−= SenSen d dP δ 8702,3 5 5 = δd dP ( ) ( ) ( ) ( )25522552332233211221122222 2 2 2 σδδσδδσδδσ −−∗∗+−−∗∗+−−∗∗+−∗∗∗= SenYVSenYVSenYVSenYV d d V Q ( ) ( ) ( )909,2219,17.84,4902086,090019,17333,3190532,11924781,02 2 2 +−+−∗∗+−−−∗∗+∗∗∗= SenSenSen d d V Q 5299,10 2 2 = V Q d d ( )2332232 3 2 σδδ −−∗∗= SenYV d d V Q ( )909,2219,1784,4924781,0 3 2 −+−∗∗= Sen d d V Q 45373,4 3 2 −= V Q d d ( )2552252 5 2 σδδ −−∗∗= SenYV d d V Q ( )905,2319,173611,3924781,0 5 2 −+−∗∗= Sen d d V Q 08945,3´ 5 2 −= V Q d d ( ) ( ) ( )255225522332233221122112 2 2 σδδσδδσδδ δ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−−∗∗∗= CosYVVCosYVVCosYVV d dQ ( ) ( ) 92478,0909,2219,1784,4902086,0924781,090019,17333,31924781,10 2 2 +−+−∗∗∗+−−−∗∗∗= CosCos d dQ δ 202711,0 2 2 −= δd dQ
  • 28.
    ( )23322332 3 2 σδδ δ −−∗∗∗−= CosYVV d dQ ()909,2219,1784,4902086,0924781,0 3 2 −+−∗∗∗−= Cos d dQ δ 401723,0 3 2 −= δd dQ ( )25522552 5 2 σδδ δ −−∗∗∗−= CosYVV d dQ ( )905,2319,173611,3897219,0924781,0 5 2 −+−∗∗∗−= Cos d dQ δ 306512,0 5 2 −= δd dQ ( )3223323 2 3 σδδ −−∗∗= SenYV d d V Q ( )9019,179,2284,4*902086,0 2 3 −+−∗= Sen d d V Q 24443,4 2 3 −= V Q d d ( ) ( ) ( ) ( )35533553443344322332233333 3 3 2 σδδσδδσδδσ −−∗∗+−−∗∗+−−∗∗+−∗∗∗= SenYVSenYVSenYVSenYV d d V Q ( ) ( ) ( ) 897219,0909,229,2211909,2284,4924781,090353,7902086,02 3 3 ∗+−+−∗∗+−−∗∗+∗∗∗= SenSenSen d d V Q 45538,6 3 3 = V Q d d ( )3553353 5 3 σδδ −−∗∗= SenYV d d V Q ( )905,239,225125,1924781,0 5 3 −+−∗∗= Sen d d V Q 36433,1 5 3 −= V Q d d ( )32233223 2 3 σδδ δ −−∗∗∗−= CosYVV d dQ ( )9019,179,2284,492478,0902086,0 2 3 −+−∗∗∗−= Cos d dQ δ 401723,0 2 3 = δd dQ
  • 29.
    ( ) () ( )355335533443344332233223 3 3 σδδσδδσδδ δ −−∗∗∗+−−∗∗∗+−−∗∗∗= CosYVVCosYVVCosYVV d dQ ( ) ( ) 0902086,0909,229,2211902086,09019,179,2284,4924781,0902086,0 3 3 ∗+−+−∗∗∗+−+−∗∗∗= CosCos d dQ δ 388904,0 3 3 −= δd dQ ( )34433443 4 3 σδδ δ −−∗∗∗−= CosYVV d dQ ( )909,229,2211902086,0 4 3 −+−∗∗∗−= Cos d dQ δ 0 4 3 = δd dQ ( )35533553 5 3 σδδ δ −−∗∗∗−= CosYVV d dQ ( )905,239,225125,189729,0902086,0 5 3 −+−∗∗∗−= Cos d dQ δ 012819,0 5 3 −= δd dQ ( )5225525 2 5 σδδ −−∗∗= senYV d d V Q ( )9019,175,233611,3897219,0 2 5 −+−∗∗= sen d d V Q 99737,2 2 5 −= V Q d d ( )5335535 3 5 σδδ −−∗∗= senYV d d V Q ( )909,225,235125,1897219,0 3 5 −+−∗∗= sen d d V Q 35697,1 3 5 −= V Q d d ( ) ( ) ( )5335533522552255555 5 5 2 σδδσδδσ −−∗∗+−−∗∗+−∗∗∗= SenYVSenYVSenYV d d V Q ( ) ( ) ( ,235125,11902086,09019,175,233611,3924781,0908736,4897219,02 5 5 −∗∗+−+−∗∗+∗∗∗= SenSenSen d d V Q 29159,4 5 5 = V Q d d
  • 30.
    ( )52255225 2 5 σδδ δ −−∗∗∗−= CosYVV d dQ ()9019,175,233611,3924781,0897219,0 2 5 −+−∗∗∗−= Cos d dQ δ 306512,0 2 5 = δd dQ ( )53355335 3 5 σδδ δ −−∗∗∗−= CosYVV d dQ ( )909,225,235125,1902086,0897219 2 5 −+−∗∗∗−= Cos d dQ δ 012819,0 2 5 = δd dQ ( ) ( )5335533552255225 5 5 σδδσδδ δ −−∗∗∗+−−∗∗∗= CosYVVCosYVV d dQ ( ) ( 99,225,235125,1902086,0897219,09019,175,233611,3924781,0897219,0 5 5 −+−∗∗∗+−+−∗∗∗= CosCos d dQ δ 319331,0 5 5 −= δd dQ            − − − − − − ∗                       −−− −−−− −−−−− −−−− − −−−−− −−− =                       ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ − 02,0 3,0,0 178,0 7,0,0 0 111,0 104,0 319331,00012819,0306512,029159,435697,199737,2 012819,00388904,0401723,036433,145538,634443,4 306512,00401723,0202711,008945,345373,48032,10 8702,302241,177191,2355912,0014211,0331443,0 0902086,0902086,00000 2241,1902086,014384,601765,4014288,043311,0434398,0 7719,2001765,473417,9341624,0445327,0250605,0 1 5 4 3 2 5 3 2 δ δ δ δ V V V °=°−°−→−=∆ °−=°−°−→−=∆ °−=°−°−→−=∆ °−=°−°−→−=∆ =+−=∆ =+−=∆ =+−=∆ 3818,305,238818,612011,0 47721,299,2257721,6114794,0 47721,299,2257721,6114794,0 91668,2019,1772668,3065043,0 789003,0897219,0108216,0 805138,0902086,0096948,0 828472,0924781,0096309,0 5 4 3 2 5 3 2 rad rad rad rad vV vV vV δ δ δ δ
  • 31.
    Determine las potenciasactivas y reactivas de cada una de las líneas (Inicio y término) 408374,0 82596,1 408374,082596,16067,1287107,15701,3538313,147721,29805138,0 508791,0 89892,1 508791,089892,19994,149659,15701,3538313,191668,20828472,0 .5701,3538313,19020661,0/2499,54285768,0 2499,54285768,047721,29805138,091668,20828472,0 3 3 3 2 2 2 32 32 = = +=∠=∠∗−∠= = = +=∠=∠∗−∠= −∠=∠∠== ∠=−∠−−∠=∆ − − − Q P JS JQ P JS ampI vV JQ P JS JQ P JS ampI vV 074758,0 361299,0 074758,0361299,06904,11368952,00722,42467618,03818,30789003,0 139816,0 361299,0 139816,0361299,01555,21387409,00722,42467618,091668,20828472,0 .0722,42467618,09029752,0/9278,47139126,0 9278,47139126,03818,30789003,091668,20828472,0 5 5 5 2 2 2 52 52 = = +=∠=∠∗−∠= = = +=∠=∠∗−∠= −∠=∠∠== ∠=−∠−−∠=∆ − − JQ P JS JQ P JS ampI vV 019135,0 015169,0 019135,0015169,05953,51024419,09771,81030949,03818,30789003,0 019769,0 015169,0 019769,0015169,04999,52024918,09771,81030949,047721,29805138,0 .9771,81030949,09066115,0/02289,8020462,0 02289,8020462,03818,30789003,047721,29805138,0 5 5 5 3 3 3 53 53 = = +=∠=∠∗−∠= = = +=∠=∠∗−∠= −∠=∠∠= ∠=−∠−−∠=∆ − − Segunda Iteración con Programa Power – world
  • 33.
    Usando programa PowerWorld Secambia la potencia activa por una mas elevada ya que la carga supera a la potencia entregada en el sistema Potencia antigua = 60 MW Potencia Nueva = 100 MW • Con que nivel de potencia activa en la barra 3 se llega a tener 100% de la línea 2-3 5% Para lograr obtener tener el 100% de la línea 2-3 se tiene que disminuir la Potencia Activa a 0 MW como se muestra en la figura siguiente
  • 34.
    • Con quenivel de potencia reactiva en la barra 2 se llega a tener 100% de la línea 2-3 5% Cuando se comienza a variar la potencia reactiva en la barra 2 se comienza por disminuir y la línea 2-3 comienza a aumentar el porcentaje, entonces se comienza a aumentar la potencia reactiva de5 MVAR a 25 MVAR , y se produce un backout lo cual no permite llegar a obtener el 100 % de la linea y esta se mantiene con un 344%.
  • 35.
    • Con quenivel de potencia activa en la barra 3 se genera el Blackaut. 5% El blackout se produce cuando se aumenta la potencia activa en la barra 3, llegando a 62 MW, lo cual el generador 2 queda en 112MW, y el generador 4, queda con 50 MW. La línea 2-3 se encuentra sobrecargada en 427 %
  • 36.
    • Con quenivel de potencia activa en la barra 5 el generado 1 llega a su nivel máximo de generación reactiva. 5% Para que el generador uno llegue al máximo de generación de potencia reactiva se tiene que desminuir la potencia activa de la barra 5, A 7 MW lo que implica que la potencia activa del generador también disminuye.
  • 37.
    . CONCLUCIÓN SE PUEDE CONCLUIRQUE TANTO LOS CALCULOS REALIZADOS DAN LO MISMO QUE LOS DEL PROGRAMA, Y LA LINEA 2-3 LA CAPACIDAD MAXIMA DE TRANSPORTE ES EXEDIDA EN UN 356 %, Y EL TRANSFORMADOR XT1 TAMBIEN SOBREPASA EL LIMITE DE LA POTENCIA NOMINAL EN 133 % Giuliano Bozzo Moncada