6.1 Introducción UNIVERSIDAD DE TARAPACÁ TARAPACÁ Escuela Universitaria de
§
Consumo o carga se refiere a un dispositivo o conjunto de dispositivos eléctricos (cargas agregadas) que consumen energía en un Sep.
§
Desde el punto de vista de su utilización se distinguen los consumos :
Ingeniería Eléctrica-Electrónica
Sistemas Eléctricos de Potencia
– Industriales Industriales
Consumos
– Comerciales Comerciales
Ildefonso Harnisch Veloso Arica-Chile Curso: Sistemas Eléctricos de Potencia, Ildefonso Harnisch Veloso Escuela Universitaria de Ingeniería Eléctrica-Electrónica Eléctrica-Electrónica ( EIEE)
6. Consumos 6.1 Introducción.
– Domiciliarios Domiciliarios
→ → →
Motores 3φ iluminación, aire acondicionado, acondicionado, … Motores 1φ , TV, lámparas, …
Curso: Sistemas Eléctricos de Potencia, Ildefonso Harnisch Veloso Escuela Universitaria de Ingeniería Eléctrica-Electrónica Eléctrica-Electrónica ( EIEE)
1
6.1 Introducción §
Los consumos individuales varían en forma errática en el nivel de distribución pero los consumos concentrados en el nivel de transmisión varían en forma predecible.
§
Los modelos que se indican corresponden a cargas agregadas.
6.2 Modelos Estáticos. 6.2.1 Representación como Impedancia o Admitancia Admitancia Constante. 6.2.2 Representación como Fuente de Potencia. 6.2.3 Representación como Fuente de Corriente. 6.3 Modelos Funcionales. 6.4 Modelos Predictivos. Curso: Sistemas Eléctricos de Potencia, Ildefonso Harnisch Veloso
Curso: Sistemas Eléctricos de Potencia, Ildefonso Harnisch Veloso
3
6.2 Modelos Estáticos §
6.2.1 Impedancia o Admitancia Ctte •
Los modelos estáticos de consumos los analizaremos en los siguientes puntos.
§
Z se determina para una condición de operación
conocida; usualmente a tensión y carga nominal.
– Representación como impedancia o admitancia constante. §
– Representación como fuente de potencia.
Impedancia : 2
•
– Representación como fuente de corriente.
=
Z
V0 ∗
S0
Curso: Sistemas Eléctricos de Potencia, Ildefonso Harnisch Veloso Escuela Universitaria de Ingeniería Eléctrica-Electrónica ( EIEE)
6.2.1 Impedancia o Admitancia Ctte §
§
Se utiliza en cargas agregadas en redes de distribución de media y baja tensión. En transporte se utiliza en casos concretos donde se busca la linealización de las ecuaciones de barras : Calculo de cortocircuito y estudios de estabilidad. •
7
6.2.1 Impedancia o Admitancia Ctte §
Potencia consumida en otra condición : •
S
=
•
V
⋅
∗
=
I
V
2
∗
2
•
=
Z
•
I0 §
Curso: Sistemas Eléctricos de Potencia, Ildefonso Harnisch Veloso Escuela Universitaria de Ingeniería Eléctrica-Electrónica ( EIEE)
5
S0
V ⋅ V0
I
+•
V0
•
+
Z
•
V
Z
−
•
−
•
S0
= P0 + j ⋅ Q 0
"Condicion Conocida"
P
=
P0
⋅ V0 V
2
;
Q = Q0
•
S = P + j ⋅ Q
"Otra Condicion"
Curso: Sistemas Eléctricos de Potencia, Ildefonso Harnisch Veloso
Usualmente
V0
=
1 pu.
Curso: Sistemas Eléctricos de Potencia, Ildefonso Harnisch Veloso
2
⋅ V0 V
6.2.2 Fuente de Potencia. §
§
La potencia compleja absorbida por el consumo permanece constante e independiente del voltaje aplicado a la carga.
§
•
S
=
•
S0
S0 *
V0 §
Curso: Sistemas Eléctricos de Potencia, Ildefonso Harnisch Veloso Escuela Universitaria de Ingeniería Eléctrica-Electrónica ( EIEE)
9
=
S0 V0
§
Los tres modelos se pueden resumir como :
∠δ 0 − θ0 = I0∠δ 0 − θ0
•
I = I 0 ∠δ − θ0
Curso: Sistemas Eléctricos de Potencia, Ildefonso Harnisch Veloso
11
6.2.3 Fuente de Corriente
P
*
=
V ⋅ V0
modelo es menos frecuente en cargas agregadas. Principalmente se utiliza en el análisis armónico de redes.
La magnitud de la corriente de la carga permanece constante mientras su ángulo cambia debido a la variación del ángulo del voltaje de manera que el factor de potencia de la carga permanece constante. •
S0
∠θ0 − δ
§Este
Este modelo se utiliza para representar consumos concentrados (agregados) en las subestaciones y se usa en estudios de flujos de potencia.
I0
•
=
S
6.2.3 Fuente de Corriente.
§
*
•
Curso: Sistemas Eléctricos de Potencia, Ildefonso Harnisch Veloso Escuela Universitaria de Ingeniería Eléctrica-Electrónica ( EIEE)
§
•
S S = V I = V∠δ· 0 V0
El voltaje y la corriente varían de manera de mantener la potencia compleja constante.
• §
6.2.3 Fuente de Corriente.
γ = γ = γ =
V = P0 ⋅ V0
γ ;
Q
V = Q0 ⋅ V0
γ
0
;
Representación Potencia Constante
1
;
Representación Potencia Constante
2
;
Representación Impedancia Constante
Curso: Sistemas Eléctricos de Potencia, Ildefonso Harnisch Veloso
6.3 Modelos Funcionales §
P
=
F ( V , f )
Q
=
F ( V , f )
§
Los modelos estacionarios descritos establecen un modelo funcional parcial.
§
Estos modelos se utilizan en el análisis dinámico de redes y en la administración de la carga. Curso: Sistemas Eléctricos de Potencia, Ildefonso Harnisch Veloso Escuela Universitaria de Ingeniería Eléctrica-Electrónica ( EIEE)
13
6.4 Modelos Predictivos §
§
Caracterizan la carga con la finalidad de estimar sus valores futuros.
y(t)
=
F ( z , C( t) , t )
y(t) : z
:
C(t) :
consumo Zona geográfica donde se realizará la predicción. Conjunto de variables atmosféricas (temperatura, humedad, velocidad del viento, nubosidad, ...)
Curso: Sistemas Eléctricos de Potencia, Ildefonso Harnisch Veloso