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7/25/2019 Capitulo-I-ASP2.pptx

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ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIAII

ING. GERSON LA TORRE GARCA

CAPITULO I

DESPACHO OPTIMO DE GENERACIN Introduccin (Situacion d! SEIN" Introduccin (D#$ac%o Econo&ico" Co#to o$rati'o d !a# cntra!# tr&o!ctrica#

D#$ac%o con&ico d#$rciando $rdida# )!i&it# d *nracin.

D#$ac%o con&ico d#$rciando $rdida# )con#idrando !i&it# d *nracin.

D#$ac%o con&ico con#idrando $rdida#


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INTRODUCCIONSITUACION ACTUAL DEL SEIN


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INTRODUCCION

SITUACION

ACTUAL DEL

SEIN


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INTRODUCIN

El despacho econmico consiste en repartir la demanda total delsistema entre los generadores disponibles, de modo que el costo total de

generacin sea el mnimo posible.

El despacho optimo comprende criterios de economa, seguridad delsistema, emisiones contaminantes, liberaciones optimas de agua en

centrales hidroelctricas.

El despacho econmico considera a la demanda y las perdidas del

sistema de transmisin.

plicidad al principio solo se considerar la presencia de centrales tr


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INTRODUCCIN

El despacho optimo de la generacin consiste en:

Despacho econmicoMnimo coste de explotacin instantneo

signacin horaria de unidadesMnimo coste diario !coplar"desacoplar #nidades$

%oordinacin hidrotrmica&peracin con'unta de centrales termoelctrica e hidroelctricas

La solucin de este problema implica conocimientos tcnicos,econmicos y matemticos (optimizacin con restricciones)


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INTRODUCCIN


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Grado de detalle vs. Incertidumbre del Despacho de Generacin

dia hsemtrimsemestre

>aoop po

Grado

detalleIncertidumbre

Despacho T. V.

Despacho

Hidroelctricas

Reservorios

regulacin

diaria!horaria

Semanal

"valuacin global

#bastecimiento

Trimestral

"v. "mbalses

$ombustibles

#dicionales

%uevas centrales

"mbalses deregulacin

estacional

&ant. ma'or

#(uste de

programacin

semanal condatos

actuali)ados

Diario RedespachoAnual

#(uste de

programacin

ante variacionesde demanda '!o

indisponibilidades

INTRODUCCION


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COSTO OPERATI+O DE CENTRALES TERMOELECTRICAS

El costo de operacin solo es signi(icati)o en centrales termoelctricas.

la cur)a de alimentacin * generacin deuna unidad se en +#"h o en -"h.

P(KW)

SALIDA

F [$us/h]

H [Btu/h]

PmaxPmin

P

F


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*a curva de entrada ' salida se obtiene+ a partir de pruebas ,ue se

reali)an al grupo turbina-generador+ para varios niveles de potencia de

salida /001+ 231+ 301 ' 4315.

*a tasa de calor o Heat Rate HR5+ se de6ine como la relacin entre la

entrada de calor en 7tu!h dividido por la potencia de salida en 89.

HR : H!;


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DESCRIPCION +ALORT&$ratura a&,int -C/ /Pr#in at&o#0rica -&,ar/ 012+o!u&n d! *a# -$c/ 3224Podr ca!or10ico in0rior -2tu3$c/ 536Potncia !ctrica -45/ 7746

Enr*1a acti'a -45%/ 5137

EJEMPLO:

$alcular la tasa de calor de una unidad termoelctrica+ a partir de los siguientes datos medidos en

las pruebas.

SOLU!O"#onsumo espec$%co &

e'

%e: V ! "

$e: /433/A pc!BC4 89h : /A.A/ pc!89h

eat ate en sitio89 %

eE ;$I

HR : /A.A/


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CALCULO DE LOS COE6ICIENTES DE LA 6UNCION COSTO COM2USTI2LE

=e calcula la 8eat 9ate en >+tu"?@hA para tres estados de operacin de la maquina, que son 66B,

02B y 26B de carga.

=e considera:

Ci7 ai8 ,iPi8ciPi9

HRi7 Ci 3 Pi

Cuego, igualando con la expresin del consumo de combustible se obtiene,

Ci7 HRi: Pi7 ai8 ,iPi8 ciPi9

En esta ecuacin cuadrtica, son conocidos los rendimientos trmicos para los tres estados de carga

mencionados y las potencias de salida respecti)as, siendo solo incgnitas los coe(icientes de la (uncin

!ai, b

i, c

i$.


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=i deri)amos la cur)a de costos de combustible, se obtiene la cur)a de costo incremental.

ara mayor exactitud, el

costo incremental !%$ se

puede expresar en

pequeFos segmentos

lineales

La cur'a d co#to incr&nta! # una&dida d cu;n co#to#o #r; $ara $roducir! #i*uint incr&nto d! $otncia.


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DESPACHO ECONOMICO SIN CONSIDERAR PERDIDAS NILIMITES DE GENERACIN

ara este caso no se considera las perdidas en laslineas de transmisin, conocido tambien como

modelo uninodal. El modelo asume que el sistema

esta compuesta de una sola barra donde esta

conectada toda la genracion y toda lademanda.

#n en(oque tipicoconsidera )arias

restricciones para la

(uncin ob'eti)o, siendo

su solucion a tra)es de

los &u!ti$!icador# d

La*ran*

La 0uncin o,


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De la condicin , resulta:

R#u&indo= %uando no se consideran las perdidas ni los limitesdel generadorG el despacho econmico se da para igual costo

incremental, mientras cumpla la ecuacin de restriccin

Dado que:

Condicin $ara

d#$ac%o o$ti&o

De la condicin 3, resulta:

Ecuacin dcoordinacin

DETERMINACION DE ?= E

Cas (unciones de costo de

combustible de tres unidades

termoelctrcias dadas en -"h

son:

=i el total de la demanda

es de 766 M@,

encontrara el despacho

econmico y el costo

total, sin considerar

perdidas en la lineas ni

limites en losgeneradores

DESPACHO ECONOMICO SIN CONSIDERAR PERDIDAS NI


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%lculo de H:

DETERMINACION DE ? POR EL METODO DEL GRADIENTE (Nton Ra$%#on"=

So!ucion @>=

#tiliIando la

ecuacin de

coordinacin:

O($or ! &todo itrati'o"=

=e asume H /

%osto otal:

DESPACHO ECONOMICO SIN CONSIDERAR PERDIDAS B


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DESPACHO ECONOMICO SIN CONSIDERAR PERDIDAS BCONSIDERANDO LIMITES DE GENERACIN

Cos generadores para una operacin estable de

sus calderas u otros componentes tienen rangosde operacion minimos y maximosG es decir:

La# condicion# nc#aria# $ara !d#$ac%o con&ico #rian=

E


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DESPACHO ECONOMICO SIN CONSIDERAR PERDIDAS BCONSIDERANDO LIMITES DE GENERACIN

So!ucin @9

excede el limite mximo, por tanto 126 M@ constante. El nue)o desbalance de la potencia es:

ara la tercera iteracin se tiene:

=e asume H /

El costo total del

despacho es:

DESPACHO ECONOMICO CONSIDERANDO PERDIDAS B


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DESPACHO ECONOMICO CONSIDERANDO PERDIDAS BLIMITES DE GENERACIN

#na unidad de ba'o costo de operacin incremental, localiIada le'os de carga puede generar

perdidas considerables.

Cas perdidas asociadas a esta unida hacen que sea mas costosa, de'ando que otras unidades de

mayor costo incremental aumenten su generacin.

Una $ractica co&un $ara inc!uir ! 0cto d !a# $rdida# d tran#&i#in # :$r#ar a !a#$rdida# tota!# n 0uncin d !a# $otncia# d cada *nrador.

6or&u!a d $rdida# #i&$!i0icada 6or&u!a *nra! (Prdida# d Fron"

Cos coe(icientes de perdidas +i'se asumen constantes y una precisin raIonable se puede esperar

siempre y cuando las condiciones de (uncionamiento reales estn cerca del caso base, donde secalcularon las constantes.



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El problema de despacho econmico se plantea minimiIando el costo total de generacin

El mnimo de la (uncin sin restricciones se da cuando las deri)adas parciales de la (uncin sean cero.

=u'eto a:

#sando el metodo de Cagrange donde se contemplan todas las restriciones, se obtienen:



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partir de la condicin:

E! &1ni&o # o,tin cuando ! co#to incr&nta! d cada $!anta &u!ti$!icado $or ! 0actor d$na!idad # ! &i#&o $ara toda# !a# $!anta#

9esulta:

erdidas de transmisin incrementalesor lo tanto:

partir de la condicin:


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9eemplaIando:

&rdenando con)enientemente la expresin:

En su (orma corta

Extendiendo a su (orma matricial:

METODO DEL GRADIENTE

i en la ? esima iteracin

partir de:



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=e utiliIa la (ormula de prdidas

simpli(icada considerando Bij 6

METODO DEL GRADIENTESIMPLI6ICADO

Ecuacin de iteracin Donde:

Juedando:

E


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%on)ertimos la expresin de las prdidas en terminos de la M@ utiliIa la

(ormula de prdidas simpli(icada considerando Bij 6So!ucin @9

sumiendo H!$ 7, se encuentran

las potencias a partir de la

ecuacin de coordinacion:

Cas perdidas de potencia acti)a son:

Pri&ra itracin

Cuego:

&'&:



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S*unda itracin

Trcra itracin

Cuarta itracin

El costo total del despacho sera

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