Estimacion de Estado

II Simposium de Ingeniería Eléctrica

Estimación de Estado en la Operación de Tiempo Real de Sistemas Eléctricos de Potencia

Ing. Freddy Rengifo

II Simposium de Ingeniería Eléctrica

Contenido 1. Introducción y conceptos básicos 2. Flujo de Carga y Estimación de Estado 3. Estimador de Estado del COES 4. Conclusiones

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1. Introducción y conceptos básicos En los sistemas SCADA, necesidad de simular flujo de carga y análisis de contingencia.

No disponibilidad de mediciones en algunas subestaciones

Errores en las mediciones, afectan la convergencia del flujo de carga.

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1. Introducción y conceptos básicos Estimación de Estado, fue introducido a principios del siglo XIX por Gauss y Legendre.

La idea era “ajustar” las variables mediante la minimización de la suma ponderada de los errores.

Min

med

(Σ i=1

2

Wi(Error)i

)

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1. Introducción y conceptos básicos

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1. Introducción y conceptos básicos

224 V

Que la tensión es aproximadamente 224 V, considerando que el instrumento está en buen estado.

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1. Introducción y conceptos básicos

224 V

225 V Las mediciones son correctas.

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1. Introducción y conceptos básicos

219 V

208 V Una de las mediciones es incorrecta, no sabemos cuál.

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1. Introducción y conceptos básicos

219 V

208 V

Medición errónea

209 V

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2. Flujo de Carga y Estimación de Estado P,V Q,I V,θ P,Q,I

P,Q,I

P,Q,I

P,Q,I

V,θ P,Q ,I

Flujo de Carga: Datos: Potencia activa y tensión de generadores, potencia activa y reactiva de las cargas. Se encuentran las magnitudes y ángulos de las tensiones de todas las barras. Se calculan los flujos de potencia activa y reactiva, y las corrientes de los demás elementos de la red eléctrica.

Permite cambios en los datos de entrada y cambios de topología. La solución es determinística.

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2. Flujo de Carga y Estimación de Estado Flujo de Carga:

Ecuaciones complejas: soluciones por aproximaciones

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2. Flujo de Carga y Estimación de Estado Estimación de Estado: Datos de Tiempo Real: Potencias activa y reactiva de generadores y cargas, flujos de potencia activa y reactiva de las líneas y tensiones en las barras. Se encuentran las magnitudes y ángulos de las tensiones de todas las barras. Se calculan las potencias activa y reactiva de todas las líneas, generadores y cargas.

P,Q P,Q V P,Q P,Q

P,Q P,Q

P,Q P,Q

P,Q P,Q

V V,θ

P,Q P,Q

V,θ

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2. Flujo de Carga y Estimación de Estado Estimación de Estado:

Permite: Estado de la red en Tiempo Real, comparar Medidas y Valores Estimados e incrementa la Observabilidad.

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2. Flujo de Carga y Estimación de Estado

La Estimación de Estado en sistemas eléctricos de potencia determina el valor de las variables eléctricas de un modelo de red, mediante la aplicación de funciones y criterios estadísticos a un conjunto redundante e impreciso de mediciones y datos históricos del sistema.

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2. Flujo de Carga y Estimación de Estado

Esquema del funcionamiento de un Estimador de Estado típico

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2. Flujo de Carga y Estimación de Estado

Sus resultados son usados en análisis estacionario, dinámico de optimización y otros. Llegó a ser una funcionalidad crítica, debe converger satisfactoriamente.

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3. Estimador de Estado del COES Entrada

Información de Tiempo Real

PSS/ODMS Caso Base

• Análisis Topológico • Estimador de Estado • Flujo de Carga • Análisis de Contingencia

Información del Modelo de la Red Caso de Tiempo Real Resuelto

Salida

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3. Estimador de Estado del COES Está modelado la red del SEIN, en los niveles de tensión de 220, 138 y 60 kV. El modelo contiene más de 4 500 señales de tiempo real. Está disponibles las métodos de cálculos: NewtonRaphson y el de Desacoplado Rápido.

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3. Estimador de Estado del COES

Demostración en Tiempo Real

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4. Conclusiones El Estimador de Estado del COES converge satisfactoriamente. Identifica las mediciones erróneas. Permite el análisis de contingencias en estado estacionario. Es una fuente de información para análisis postoperativos.

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Muchas Gracias !!!