ANÁLISIS DE CONTINGENCIA SIMPLE, COMPENSACIÓN EN PARALELO Y DETERMINACIÓN DEL MARGEN DE CARGA EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN

Resumen

El sistema eléctrico debe ser fiable y capaz de soportar contingencias para garantizar el suministro de energía sin sobrecargar los equipos. En esta investigación, se analizó la estabilidad de tensión del sistema de prueba STB-33 en tres situaciones: caso base, tras una simulación simple de contingencia en la línea de transmisión y tras aplicar compensación en paralelo en casos de contingencia con violaciones de tensión. Se utilizó el software ANAREDE para simular las contingencias y buscar soluciones mediante el método de Newton-Raphson, descartando los casos en los que la desconexión de la línea provocaría el aislamiento de elementos de la red, lo que resultó en 26 casos de contingencia simulados. En siete casos no se obtuvo una solución inicial para el flujo de carga, principalmente en el área A, que no puede abastecer su demanda por sí sola, lo que provoca un intercambio de energía con el área B. Para forzar una solución al flujo de carga, se utilizaron tres métodos: desactivar los controles de ANAREDE, representar la carga al 75 % de potencia activa y definir los buses que interconectan las líneas de contingencia como referencia. Esta última opción resultó en la convergencia de todos los casos y los índices de severidad más bajos. Estos casos se omitieron en los estudios de compensación debido a las simplificaciones necesarias para lograr la convergencia. Los casos de contingencia con violaciones de flujo en las líneas se concentran principalmente en el área B, donde el área A importa energía debido a que su demanda supera la oferta. Los casos con violaciones de tensión en las barras colectoras se encuentran mayormente en el área A, ya que las barras en esta área no pueden soportar toda su demanda, lo que provoca caídas de tensión. Para estos casos, se aplicó compensación en paralelo, lo cual es importante para controlar la potencia reactiva en la red y mejorar el rendimiento de las líneas de transmisión. Por lo tanto, se utilizó FLUPOT para realizar los cálculos óptimos de flujo de potencia, determinando la cantidad de potencia reactiva a asignar y las barras que debían recibir compensación en paralelo. Los casos 18 y 22 se seleccionaron para recibir compensación debido a sus altos índices de severidad, donde la compensación resultó efectiva, recuperando las tensiones de las barras colectoras contingentes y periféricas. Los estudios de estabilidad de tensión identifican los puntos vulnerables del sistema, y ​​un método común es la curva PV. Utilizando el método de continuación a través de ANAREDE para determinar la curva PV y analizar el margen de carga de los casos 18 y 22, se realizó un incremento de carga del 0,2%. Algunos buses no mantuvieron la estabilidad de tensión, incluso después de la compensación. Estos buses se consideran críticos debido a que presentaron subtensión durante las emergencias. El caso base presentó el mayor margen de carga y margen de seguridad de tensión, respetando el límite mínimo preestablecido por la ONS del 7% para sistemas completos. Los casos 18 y 22, tras la contingencia, presentaron un margen de carga y un margen de seguridad de tensión inferiores al límite del 4%, que es el límite mínimo para sistemas incompletos. Después de la compensación, los casos 18 y 22 experimentaron un incremento en los índices de carga y tensión, con un margen de seguridad del 4,8446% para el caso 18 y del 6,2976% para el caso 22.

DOI: https://doi.org/10.56238/sevened2025.036-028