DESPACHO ECONOMICO

Universidad Nacional De San Agustín 1 Ingeniería Eléctrica

Dedicatoria: A mi madre por haberme apoyado en todo momento, por sus conseos, sus valores, por la motivaci!n constante "ue me ha permitido ser una persona de bien bien,, per pero m#s m#s "ue "ue nada nada,, por por su amor amor$$ A mi padr padre e por por los los eem eempl plos os de pers persev ever eranc ancia ia y const constan anci cia a "ue "ue lo carac caracte teri ri%a %an n y "ue "ue me ha in&und in&undad ado o siempre, por el valor mostrado para salir adelante y por su amor$ amor$ A mi hermana por ser el eemplo de una hermana mayor y de la cual aprendí aciertos y de momentos di&íciles y a todos a"uellos "ue ayudaron directa o indirectamente a reali%ar este documento

An#lisis De Sistemas De 'otencia ( Despacho Econ!mico De )arga Enri"ue% )ho"ue David

Universidad Nacional De San Agustín ( Ingeniería Eléctrica INDI)E 1$ Introducci! Introducci!n$$$$$ n$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$* * ($ +betivo$$$$ +betivo$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$  *$ El desarrollo desarrollo Despachos Despachos Econ!micos$$ Econ!micos$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ )urvas característi características cas de unidades unidades generadoras$$ generadoras$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$. $1$ Unidades termoeléctricas$$$$$$$$$$$ termoeléctricas$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ . $($ Unidades hidroeléctricas$$$$$$$$$$$$$$$$$ hidroeléctricas$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ / -$ Despacho Despacho econ!mico econ!mico de de unidades unidades térmicas$$$ térmicas$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$11 $$$$$$$$$$11 -$1$ 0estricciones en la operaci!n de unidades termoeléctricas$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$11 termoeléctricas$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$11 -$($ Despacho econ!mico econ!mico b#sico de unidades térmicas$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ térmicas$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$1* 1* .$ Despacho Despacho econ!mico econ!mico con límites límites de potencia$$$$$ potencia$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$1$1.$1$ Despacho econ!mico térmico con pérdidas de transmisi!n$$$$$$$$$$$$$$ transmisi!n$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$1. $$1. $ 2étodos 2étodos de optimi%aci!n$ optimi%aci!n$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$13 $$$$$13 $1$ 2étodo de Iteraci!n 4ambda$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ 4ambda$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ 13 $($ 2étodo del 5radiente$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ 5radiente$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ 1/ $*$ 2étodo de Ne6ton$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ Ne6ton$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ (7 $$ 2étodo de 0elaaci!n 0elaaci!n de de 4agrange$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ 4agrange$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$(1 (1 3$ 0egulaci! 0egulaci!n n de la )omerciali% )omerciali%aci!n$$ aci!n$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$(* $$$$$$$(* /$ El )argo por por )on8abilidad$$ )on8abilidad$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ ( 17$ )onclusiones$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$( 11$

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Universidad Nacional De San Agustín * Ingeniería Eléctrica

DESPACHO ECONOMICO DE CARGA 1. Introducción El despacho econ!mico de carga busca repartir la demanda total entre las unidades generadoras disponibles de tal manera "ue el costo total de operaci!n sea mínimo, pero hacer esto no es sencillo debido a "ue se deben respetar ciertos límites de calidad y seguridad en el sistema, adem#s, hay "ue tomar en cuenta el comportamiento de la demanda, es decir, su variaci!n en tiempo$ Debido a las características "ue presenta tanto el sistema eléctrico de potencia :SE'; y la curva de demanda, es necesario establecer o buscar la &orma m#s adecuada para cubrir la demanda con los costos m#s baos de producci!n, esto involucra también una plani8caci!n a corto, mediano y largo pla%o, esto para prever posibles cambios tanto en precios de combustibles como cambios en los in?h$ En la igura ($1 se muestra una curva característica entradasalida de una unidad en &orma ideali%ada, se puede apreciar "ue la operaci!n de unidades térmicas esta acotada por potencias mínima y m#Cima$

4a curva característica de costo incremental para una unidad de este tipo es la pendiente:derivada; de la curva entradasalida :JG?J' o J?J';, los datos de esta curva resultante est#n eCpresados 1 en 9tu?K@h o >?K@h versus salida neta de potencia eCpresada en mega6atts$ Esta curva de costo incremental es la "ue se usa en el despacho econ!mico de la unidad, en la igura ($( se presenta dicha curva$

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4a curva de costo incremental representa las variaciones de la entrada con respecto a la salida de la unidad$ Dado "ue eCisten di&erentes &ormas de representar la curva característica entradasalida para las unidades debido a los di&erentes dise=os y &ormas de obtener las curvas, los datos se aproCiman generalmente a una curva polinomial, en muchos casos una &unci!n cuadr#tica es una buena representaci!n$ Una serie de segmentos de líneas rectas pueden también usarse para representar la curva característica entradasalida, pero esto a&ecta directamente en la curva de costo incremental$ En la igura ($* se ve la di&erencia de curvas de costo incremental para dos di&erentes tipos de curva característica entradasalida, la línea s!lida proviene de una curva entradasalida cuadr#tica, mientras "ue la línea punteada proviene de una curva entradasalida compuesta por segmentos de línea$

El uso de estas di&erentes representaciones puede re"uerir un método di&erente al llevar a cabo el despacho econ!mico, ya "ue solo la línea s!lida An#lisis De Sistemas De 'otencia ( Despacho Econ!mico De )arga Enri"ue% )ho"ue David

Universidad Nacional De San Agustín 17 Ingeniería Eléctrica representa una &unci!n continua y por lo tanto &#cil de anali%ar, en cambio la línea punteada presenta discontinuidades y podría re"uerir otro tipo de an#lisis$

'.2.

*nidade# %idroe"+ctrica#

Si se tienen varias unidades hidroeléctricas, el problema del despacho econ!mico puede abordarse de manera similar al caso termoeléctrico, pero en este caso se trata de minimi%ar el gasto de agua para una generaci!n dada, para esto se tra%an curvas de gasto especí8co de agua contra generaci!n$ 4a curva característica de una unidad hidroeléctrica es similar a una térmica, la di&erencia radica pr#cticamente en las unidades en "ue viene eCpresada, la entrada para este tipo de unidad esta eCpresada en términos volumétricos por unidad de tiempo y la salida siempre en términos de potencia eléctrica$ 4as unidades de entrada pueden ser eCpresadas en acre pies?h o bien en m*?h y la salida en 2@$ En la igura ($ se muestra una curva típica de una planta hidroeléctrica donde la cabe%a neta hidr#ulica es constante, es decir, "ue el nivel de agua en la presa permanece constante, esta característica muestra una curva casi lineal de la entrada de volumen de agua por unidad de tiempo como una &unci!n de la potencia de salida, pero como se puede observar, tampoco es recomendable incrementar demasiado el volumen ya "ue la e8ciencia de la unidad disminuye$

4a igura ($- representa la curva de costo incremental del agua para la curva de la 8gura ($ la cual es obtenida al igual "ue en una unidad térmica a través de la pendiente de la curva característica entradasalida de la

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Universidad Nacional De San Agustín 11 Ingeniería Eléctrica unidad hidro, esta gr#8ca posee unidades de acre&t?K@h om*?K@h versus 2@$

Debido a "ue la mayoría de unidades hidroeléctricas no es de cabe%a constante, lo cual se debe a "ue los in