Manual Power Factory

INFORME DE PASANTIA REALIZADA EN LA FUNDACION PARA EL DESARROLLO DEL SERVICIO ELECTRICO “FUNDELEC”

TECNOLOGIA DE PROGRAMACION ORIENTADA A OBJETOS Y GUIA RAPIDA PARA EL USO DEL PROGRAMA: DIgSILENT Power Factory

Autor: Br: CIRO A. FRANCO G. C.I. V-12.049.220

CARACAS, ENERO 2005

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRICA MERIDA – VENEZUELA

INFORME DE PASANTIA REALIZADA EN LA FUNDACION PARA EL DESARROLLO DEL SERVICIO ELECTRICO “FUNDELEC”

TECNOLOGIA DE PROGRAMACION ORIENTADA A OBJETOS Y GUIA RAPIDA PARA EL USO DEL PROGRAMA: DIgSILENT Power Factory

Autor: Br. Ciro A. Franco G. C.I. V-12.049220 Tutor Académico: Prof. Ernesto Mora Tutor Industrial: Ing., Msc., PhD. Carlos Goyo-Barrientos

CARACAS, ENERO 2005

 Índice

INDICE GENERAL Pág.

INDICE GENERAL……………………………………………………… GENERAL……………… ……………………………………………….. ……….. INDICE GENERAL……………………………………………. GENERAL……………… ……………………………..………………… .………………… INDICE GENERAL…………………………………… GENERAL……………………………………………………………… ………………………….. ..

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INTRODUCCION……………………………………………….

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JUSTIFICACION………………………………………………………………….. OBJETIVO GENERAL………………………………… GENERAL……………………………………………………………. …………………………. OBJETIVOS ESPECIFICOS…………………………………… ESPECIFICOS…………………………………………………….. ………………..

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CAPITULO I. DESCRIPCION DE LA EMPRESA………....

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1.1 NOMBRE DE LA EMPRESA……………………………………… EMPRESA……………………………………………….. ……….. 1.2 RESEÑA HISTORICA………………………………… HISTORI CA………………………………………………………. ……………………. 1.3 UBICACIÓN GEOGRAFICA……………………………………… GEOGRAFICA……………………………………………….. ……….. 1.4 MISION, VISION, VALORES………………………………………… VALORES………………………………………………. ……. 1.5 ORGANIZACIÓN DE LA EMPRESA………………………………………. EMPRESA………………………………………. 1.6 UBICACIÓN DEL PASANTE DENTRO DE LA EMPRESA……………… EMPRESA………………

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CAPITULO II. INTRODUCCION AL Power Factory y Tecnología Orientada a Objetos…………………………………………. 7  2.1 INTRODUCCION………………………………… INTRODUCCI ON……………………………………………………………. …………………………. 2.2 PORQUE EL DIgSILENT Power Factory USA PROGRAMACION ORIENTADA A OBJETOS…………………… OBJETOS……………………………………………… ……………………………. …. 2.3 TECNOLOGIA DE PROGRAMACION ORIENTADA A OBJETOS……. 2.4 CARACTERISTICAS Y APLICACIONES DE LA PROGRAMACION ORIENTADA A OBJETOS……………………………………… OBJETOS………………………………………………..... ……….....

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CAPITULO III. Programación Orientada a Objetos: Conceptos,  Aplicaciones, Ejemplos……………………………………… 19 3.1 Conceptos fundamentales……………………………… fundamenta les…………………………………………………… …………………… 3.1.1 Sistema………………………………………………… Sistema……………… ………………………………………………….. ……………….. 3.1.2 Clase………………………… Clase……………………………………………………………… ………………………………………….. …….. 3.1.3 Objeto……………………………………………………… Objeto…………………… ………………………………………………. ……………. 3.1.4 Tipo de objeto…………………………………………………… objeto……………… …………………………………………… ……… 3.1.5 Abstracción……………………………………… Abstracció n………………………………………………………………. ………………………. 3.1.6 Jerarquía……………………………… Jerarquía…………………………………………………………… …………………………………. ……. 3.1.7 Solicitud o mensaje………………………………………………… mensaje………………… …………………………………… …… 3.1.8 Herencia……………………………………………………… Herencia………………… ……………………………………………….. ………….. 3.1.9 Modularidad……………………………………………… Modularidad… …………………………………………………………… ……………… 3.1.10 Librerías……………………………………………… Librerías…… …………………………………………………………… ………………… 3.2 Que es un objeto clase……………………………………… clase……………………………………………………….. ……………….. 3.3 Que es un objeto………………………………………… objeto………………………………………………………………. ……………………. 3.3.1 Estructura de un objeto……………………………………… objeto………………………………………………… …………

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 Índice

3.3.1.1 Clase o relaciones…………………………………………………. 3.3.1.1.1 Relaciones jerárquicas ………………………………………. 3.3.1.1.1.1 La raíz de la jerarquía…………………………………….. 3.3.1.1.1.2 Los objetos intermedios…………………………………... 3.3.1.1.1.3 Los objetos terminales…………………………………….. 3.3.1.1.2 Relaciones semánticas………………………………………… 3.3.1.2 Atributos o propiedades……………………………………………. 3.3.1.2.1 Propiedades propias………………………………………….. 3.3.1.2.2 Propiedades heredadas………………………………………. 3.3.1.3 Métodos o funciones………………………………………………. 3.3.1.3.1 Métodos Propios……………………………………………….. 3.3.1.3.2 Métodos heredados……………………………………………. 3.4 Pilares de la programación orientada a objetos…………………………... 3.4.1 Encapsulamiento y ocultación………………………………………….. 3.4.1.1 Encapsulamiento Interno…………………………………………… 3.4.1.2 Encapsulamiento externo…………………………………………… 3.4.2 polimorfismo………………………………………………………………. 3.4.3 Identidad del objeto………………………………………………………. 3.4.4 Clasificación……………………………………………………………….. 3.4.5 Herencia……………………………………………………………………. 3.4.5.1 Herencia múltiple……………………………………………………... 3.5 Ejemplo aplicable a programación orientada a objetos……………………

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CAPITULO IV. DIgSILENT del Power Factory…………… 36 4.1 Introducción…………………………………………………………………..... 4.2 Instalación del Power Factory……………………………………………….. 4.2.1 Instalación versión demo………………………………………………. 4.2.2 Instalación versión llave local…………………………………………... 4.2.3 Instalación versión llave Network………………………………………. 4.2.3.1 Instalación de red en un servidor…………………………………… 4.2.3.2 Instalación de red en un servidor de aplicación…………………… 4.3 Pasos para la instalación del Power Factory……………………………….. 4.4 Conceptos fundamentales……………………………………………………. 4.4.1 Data Base Manager……………………………………………………….. 4.4.2 Caso Base (Base case)………………………………………………….. 4.4.3 Escenario del sistema (system stage)…………………………………... 4.4.4 Caso de estudio (study case)…………………………………………….. 4.4.5 Red (Grid)…………………………………………………………………… 4.5 Entrada al Power Factory…………………………………………………….. 4.5.1 Registro……………………………………………………………………… 4.5.2 Licencia……………………………………………………………………… 4.5.3 Red…………………………………………………………………………... 4.5.4 Base de datos……………………………………………………………… 4.5.5 Avanzado……………………………………………………………………. 4.5.6 Apariencia……………………………………………………………………

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 Índice

4.6 Ventanas del Power Factory………………………………………………….. 46 4.6.1 Ventana del menú Principal……………………………………………….. 46 4.6.2 Ventana del data base manager………………………………………….. 50 4.6.3 Ventana de ambiente grafico……………………………………………… 53 4.6.4 Ventana de salidas…………………………………………………………. 54 4.7 Manejo practico del Power Factory…………………………………………… 56 4.7.1 Recolección de la Data……………………………………………..……... 58 4.7.1.1 Data del Generador…………………………………………………… 58 4.7.1.2 Data de la carga……………………………………………………….. 59 4.7.1.3 Data de líneas de transmisión y conductores………………………. 59 4.7.1.4 Data del Transformador………………………………………………..... 60 4.7.2 Diseño del sistema aplicando el Data Base Manager………………….. 61 4.7.2.1 Definición del proyecto………………………………………………… 61 4.7.2.2 Definición de librerías………………………………………………….. 64 4.7.2.3 Diseño de los elementos del sistema……………………………….… 69 4.7.2.3.1 Diseño del Generador……………………………………………… 70 4.7.2.3.2 Diseño del transformador…………………………………………. . 72 4.7.2.3.3 Diseño de la línea de transmisión……………………………….... 75 4.7.2.3.4 Diseño de la carga…………………………………………………. 76 4.7.2.3.5 Diseño de las barras……………………………………………….. . 77 4.7.2.3.5.1 Declaración de cubiculos…...…………………………………. 78 4.7.3 Creación de carpetas para ordenar el Data Base Manager…………….. 79 4.7.4 Interconexión de los elementos que forman parte del sistema……….…. 79 4.7.4.1 Conexión Generador – barra 13.8KV…………………………………. 80 4.7.4.2 Conexión barra 13.8KV-transformador-barra 115KV………………… 81 4.7.4.3 Conexión barra 115KVL_Caceres-Linea115KVBarra115KVL_Robles…………………………………………………… 82 4.7.4.4 Conexión barra 115KV L_Robles- carga……………………………… 83 4.7.5 Construcción del diagrama unifilar…………………………………………. 84 4.7.6 Simulación del sistema para realizar el flujo de carga…………………… 86

5 CONCLUSIONES………………………………………………. 89 6 Bibliografía……………………………………………………… 91

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 Introducción

INTRODUCCION La realización de pasantías en la Fundación para el desarrollo del servicio eléctrico “Fundelec” ofrecen la oportunidad de desarrollar los conocimientos recibidos en las aulas y llevarlos al ámbito laboral en el cual las habilidades técnicas y gerenciales son de gran importancia, enriqueciendo así la formación del pasante y ponerlo en contacto directo con el campo laboral. En el siguiente informe se presenta el resultado obtenido durante la realización de la pasantía en esta fundación, cuya duración fue de ocho (08) semanas en el marco de la condición de pasantía larga para el desarrollo del trabajo de grado, es por ello que el desarrollo de estas actividades de pasantías están estrechamente ligadas al tema a tratar durante la realización del trabajo de grado, requisito indispensable de la institución para optar al Titulo de Ingeniero Electricista. El alcance y desarrollo que se cubre durante este proceso de pasantía así como los factores que en ella intervienen, tales como la justificación, el objetivo general y los objetivos específicos de la misma, se consideran mas adelante dándole soporte y motivo de realización a este período de pasantía. El Capitulo I, es dedicado a la información adicional a las actividades realizadas durante el período de pasantías en el cual se da una breve Descripción de la empresa, que permite al lector hacerse una idea de la importancia, trayectoria y visión que envuelven a esta fundación. En el capitulo II se da una pequeña reseña de qué es el Power Factory, cómo y porqué nace, quién lo hace, cuál es su objetivo, etc. Además se presenta una breve explicación del porque fue desarrollado bajo tecnología de programación orientada a objetos. En este capitulo también se define el marco teórico de este lenguaje de programación y la importancia de la misma en el proceso de programación del Power Factory. En el Capitulo III de este informe de pasantías daremos un enfoque mas directo a la Programación orientada a objetos, conceptos, aplicaciones y ejemplos, además se explicara como esta tecnología de programación se relaciona con el Power Factory. El Capitulo IV corresponde a una guía rápida de manejo del DIgSILENT Power Factory. Para que el usuario pueda tener una idea básica del funcionamiento del software.

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 Introducción

JUSTIFICACION

El proceso de pasantías fue creado con la finalidad primordial de lograr la integración del estudiante con el sector empresarial. Hoy en día, no se puede concebir mantener aislado al estudiante de la realidad empresarial, en la cual se va a desenvolver después de salir de las aulas. Es por ello que el programa de pasantías ofrece al mismo la posibilidad de poner en práctica aquellos conocimientos adquiridos durante los diferentes años de estudio, así como lo lleva a enfrentar teoría vs. Práctica, enriqueciéndolo mayor aún como futuro profesional. Por parte de la empresa la pasantía brinda la oportunidad de captar el potencial que fungirá como generación de relevo, y establecer a través de él un medio de comunicación con los institutos de educación. Esta relación permite también a los institutos de educación conocer las necesidades de las empresas y adecuar en consecuencia los pensum de estudio. Dado al avance tecnológico que se ha presentado en el sector con el diseño de nuevos paquetes de programación que sirven de ayuda para simular y monitorear el funcionamiento del sistema, la empresa se ve en la necesidad de estar a la vanguardia con estos procesos de avances tecnológicos. Fundelec no escapa a esta necesidad y busca entrenar al personal encargado del estudio del sector eléctrico con las nuevas herramientas de programación existentes en el mercado y que han sido aplicada de forma exitosa por algunas empresas del sector, además de plantearse en el Plan de Desarrollo del Sector Eléctrico Nacional (PDSEN), el manejo de un único programa para el manejo, simulación y monitoreo del sector, tomando como software a utilizar el DIgSILENT Power Factory.

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 Introducción

OBJETIVO GENERAL Insertar al estudiante en el ámbito laboral en el cual se desempeñara como profesional de la Ingeniería Eléctrica, así como iniciar la investigación del trabajo de grado para optar al título de ingeniero electricista, desarrollando una guía rápida para el uso del DIgSILENT Power Factory, la cual puntualice los comandos básicos utilizados en el manejo del mismo, como también los procesos fundamentales que realiza. El manual a desarrollar estará enfocado a la tecnología de programación que utiliza el software.

OBJETIVOS ESPECIFICOS - Conocer el sistema de transmisión nacional a niveles de tensión de 800 Kv, 400 Kv, 230 Kv y 115 Kv.

- Realizar prácticas y simulaciones con el DIgSILENT Power Factory, con el fin de conocer y manejar la herramienta a utilizar.

- Investigar y conocer la programación utilizada por el Power Factory.

- Revisar conceptos manejados por la Tecnología de Programación Orientada a Objetos y realizar una integración entre estos conceptos y el como son aplicados al DIgSILENT Power Factory.

- Realizar un informe el cual incluya información acerca de lo antes mencionado, el cual servirá como complemento en el curso de preparación del personal sobre la herramienta del Power Factory.

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Capitulo I

CAPITULO DESCRIPCION DE LA EMPRESA

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1.1.- NOMBRE DE LA EMPRESA Fundación para el Desarrollo del Servicio Eléctrico (Fundelec).

1.2.- RESEÑA HISTORICA La Fundación para el Desarrollo del Servicio Eléctrico (FUNDELEC) fue creada en virtud de una disposición del Presidente de la República, mediante el Decreto Nº 2.384 del 18 de julio de 1992, publicado en la Gaceta Oficial Nº 35.010 del 21 de julio de 1992. Su Acta Constitutiva fue protocolizada el 24 de septiembre de 1993 en la Oficina Subalterna del Primer Circuito del Registro del Municipio Libertador del Distrito Capital, quedando registrada bajo el Nº 3 del Tomo 50 del Protocolo Primero. La última modificación de sus Estatutos fue registrada en esa Oficina Subalterna de Registro en fecha 9 de febrero de 1999 bajo el No. 175 del Tomo 2 del Libro de Comprobantes del primer trimestre de 1999. FUNDELEC, en sus años de existencia ha cumplido un rol fundamental como ente promotor de la integración y el desarrollo energético nacional, el cual se verá fortalecido, con nuevos proyectos y actividades. Por lo tanto, dentro de las líneas de trabajo e investigación de la Fundación, se encuentra el desarrollo de Criterios, Métodos, Procesos y Valores-Objetivo requeridos para orientar el diseño y operación del Sistema Eléctrico Venezolano. Este apoyo técnico que se presta en primer lugar al Ministerio de Energía y Minas (MEM) como líder del proceso de cambios en el sector, es muy importante para lograr la optimización de los recursos y extender con ello los beneficios, al conformar un sistema más económico, técnicamente seguro y capaz de ofrecer un servicio con la calidad requerida.

1.3.- UBICACIÓN GEOGRAFICA La sede de Fundelec está ubicada en la Avenida Libertador, Torre Sur de PDVSA, Piso 6 y 8. Urbanización La Campiña. Caracas, Distrito CapitalVenezuela.

1.4.- MISION, VISION, VALORES La misión de FUNDELEC es contribuir al más adecuado desarrollo del sector eléctrico, mediante la provisión del soporte técnico profesional al Ejecutivo Nacional en relación con el ordenamiento y la racionalización del Sector Eléctrico Venezolano, así como a la consolidación de la función reguladora del Estado en materia de prestación y uso del servicio eléctrico.

Capitulo I

La visión de FUNDELEC es la de una organización pública para servir eficientemente y con un alto nivel de profesionalismo y excelencia a los propósitos del Ejecutivo Nacional, en el sentido de modernizar y reformar el Sector Eléctrico Venezolano, para asegurar la prestación de un servicio que propicie el bienestar y el desarrollo económico y social. “Humanismo, honestidad, respeto, excelencia, competitividad, compromiso y participación”, son algunas de los valores que posee la fundación como empresa.

1.5.- ORGANIZACIÓN DE LA EMPRESA

JUNTA DIRECTIVA DIRECCION EJECUTIVA

CONSULTORIA JURIDICA

GERENCIA DE  ADMINISTRACION Y FINANZAS

GERENCIA DE ESTUDIOS TECNICOS

CONTRALORIA INTERNA

GERENCIA DE ESTUDIOS ECONOMICOS Y FINANACIEROS

GERERENCIA DE PROYECTOS ESPECIALES

Figura # 1 Organigrama de la empresa.

1.6.- UBICACIÓN DEL PASANTE EN LA EMPRESA Durante el periodo de pasantías en esta Fundación, fui ubicado como miembro del grupo de trabajo de Planificación de Transmisión, el cual esta adscrito a la Gerencia de Estudios Económicos y Financieros.

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Capitulo II

CAPITULO Introducción al Power Factory y Tecnología Orientada a Objetos

II 

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Capitulo II

2.1.- INTRODUCCION: El desarrollo del programa de análisis DIgSILENT (DIgital SImuLator for Electrical NeTwork) comenzó como una idea de la empresa alemana del mismo nombre en el año 1976, utilizando el talento de varios ingenieros del área de sistemas, electricistas especialistas en potencia y desarrolladores de software, con el fin de crear una herramienta de ingeniería que realizara el análisis industrial y estudiara el comportamiento eléctrico de los sistemas de potencia. Desde el nacimiento de DIgSILENT, el programa fue creciendo, incorporando varias características de análisis que se requieren para planear, operar y mantener cualquier sistema eléctrico, con una tecnología de programación orientada a funciones, es decir; un estilo de programación orientada a objetos. Durante la década de los años 80’ aparece una nueva técnica de programación que se basa en tecnología orientada a objetos. Esta nueva tecnología produce un interés particular en la empresa alemana llamando la atención de la misma, debido a su capacidad de almacenamiento y forma de ejecución de la base de datos. El concepto Power Factory se inició en el año 1993 cuando se tomó la decisión de re-diseñar y realizar un cambio radical sobre el DIgSILENT “Versión 10.31” de programación orientada a objetos, por algoritmos de solución mejorados y tecnología avanzada incorporados a una base de datos orientada a objetos, teniendo así un gran numero de características que proporcionan gran flexibilidad y brindan un mejor soporte posible al usuario, el método de programación empleado permite una rápida ejecución y elimina la necesidad de volver a ejecutar módulos para actualizar o transferir resultados entre diferentes aplicaciones del mismo programa, como por ejemplo el análisis de flujo de potencia, análisis de corto circuito y flujos de armónicos pueden ser ejecutados subsecuentemente sin tener que volver a ejecutar el programa, habilitando módulos adicionales o permitiendo la lectura de archivos externos, esto da como resultado un paquete interactivo destinado al estudio de los sistemas de potencia eléctricos, análisis de control así como también objetivos de control, planeación y operación optima del sistema, a raíz de esto, el software se ha convertido en una herramienta líder en el mercado gracias a la integración de sus capacidades de modelado y sus algoritmos de solución además de recopilar y procesar los requerimientos de cada una de las áreas de los sistemas eléctricos. La combinación de estos desarrollos da como resultado un paquete completamente compatible con Windows 95/98/00/NT/XP; ofreciendo al usuario un alto grado de flexibilidad y capacidad para analizar cualquier aspecto del sistema eléctrico de una manera eficiente y eficaz. Además el Power Factory viene con una nueva e innovadora filosofía de almacenaje de los datos del sistema, definición de variables de casos de estudio, datos de casos y parámetros de simulaciones. En lugar de dejar al usuario para editar, organizar y mantener cientos de archivos que puedan mantener demasiada información que resulta redundante, Power Factory tiene un poderoso administrador de datos que sirve como una ventana en donde se maneja la base de datos.

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Capitulo II

La empresa alemana DIgSILENT, comienza a funcionar en el mercado nacional a principio de los años 90’, siendo OPSIS la empresa del sector eléctrico nacional en formar parte de la familia DIgSILENT debido a un contrato multiusuario que se logra con la casa alemana diseñadora del software. Con este contrato se trata de integrar las empresas que forman parte del Sistema Interconectado Nacional, (SIN), CADAFE, EDELCA, ELECTRICIDAD DE CARACAS, ENELVEN, pero las dificultades que presenta el mismo además de ser un software de programación secuencial orientada a funciones, hace que sea muy lenta la recepción del mismo por parte de las empresas del sector.  A finales de los 90’ OPSIS adquiere la versión Power Factory; versión que la empresa DIgSILENT había puesto en el mercado en el año 1993, la cual viene diseñada con tecnología orientada a objetos, tecnología que logra que el software sea una herramienta mas dinámica e interactiva. Hoy en día, la mayoría de las empresas del sector eléctrico del país tienen sus vínculos con este sistema operativo, aunque la falta de interés, la misma falta de información en español, como de asesoría técnica a las empresas, ha dificultado la consolidación del Power Factory como el software de análisis del sistema interconectado en nuestro país. El continúo crecimiento del sistema eléctrico nacional, la entrada al sistema de nuevos proyectos de expansión y agregando a esto la crisis actual que vive el sector, hace que el Power Factory se convierta en una herramienta de ingeniería indispensable para el desarrollo del sector eléctrico en Venezuela. Este manual pretende ser una herramienta básica para el manejo técnico del DIgSILENT Power Factory.

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Capitulo II

2.2.- PORQUE EL DIgSILENT “POWER FACTORY” USA PROGRAMACION ORIENTADA A OBJETOS: El Power Factory es un software, diseñado para manejar información de manera instantánea y enfocado a los diferentes cambios que ocurren en los elementos que conforman el sistema de potencia. Dicha información es generada en campo y es tomada por los equipos de medición, para ser llevada por los transductores a los equipos de transmisión de datos y esto a su vez transmitirlos al software; bien sea por medio de inteligencia artificial o información on line a través del sistema SCADA, medios que suministran la información obtenida en campo al software, ya que este puede tener un acceso a la red de forma interactiva. En sus comienzos, el DIgSILENT utilizaba programación orientada a funciones para la ejecución del mismo, donde el programa estaba realizado para recibir datos de entrada (variaciones del sistema), a su vez esta programado para ejecutar una acción y luego mostrar los resultados, todo este proceso se hace en forma secuencial, es decir; mediante métodos de programación orientada a funciones donde se recibe una variación del sistema y luego de una serie de pasos se llega a la ejecución de una acción. Este es el primer obstáculo que encuentra el programador de un sistema como este, porque al cambiar el sistema de potencia se debe cambiar al mismo tiempo la programación del software. Además, al momento de recopilar la información de lo que ocurre en campo a través de los diferentes medios de medición y luego de ser transmitida, se hace complicada introducirla al software debido a que la entrada no reconoce directamente la información, por lo tanto esta debe ser procesada a través de un interfase y luego codificada para ser reconocida como dato de entrada, paso adicional que agrega mayor complejidad a la ejecución de cualquier acción del software, luego de haber recibido una instrucción o variación del sistema de potencia en la entrada del mismo. En el siguiente diagrama de bloques se muestra un esquema de la programación orientada a objetos.

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Capitulo II

EMAS DE INTELI IFICIAL

APLICACION ON LINE

APLICACIONES GRAFICAS

C O D I F I C A C I O N

I N T E R F A S E

SCADA

EJECUCION DE L LA A ACCION RESULTADO Y ACCIONES

ENTRADA AL POWER FACTORY

Figura N° 2. Esquema de la programación orientada a funciones.

En los años 80’ nace una nueva forma de programación que es la programación orientada a objetos, donde cada elemento del sistema a analizar posee un espacio propio el cual se le denomina “OBJETO”, cada objeto posee sus atributos y sus funciones lo cual lo hace único en su clase, donde los atributos son la información que maneja el objeto y las funciones son los métodos utilizados para procesar dicha información. Un ejemplo de objeto se muestra en la siguiente figura: CLASE:

CALCULOS ELECTRICOS ATRIBUTOS:

V= ____ I= _____ R= ____ FUNCIONES:

P=V*I; V=I*R; I=V/R; R=V/I.

Figura N° 3. Esquema que representa un objeto.

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Capitulo II

En la figura anterior se muestra de manera sencilla como la programación orientada a objetos se encarga de guardar y procesar la información; donde los atributos son datos propios del objeto o de varios objetos de la misma clase y las funciones son los procedimientos que realiza el programa haciendo uso de los atributos del objetos y ofrecer un resultado sobre la acción a ejecutar, es decir; si los atributos de un objeto son la tensión, corriente y la resistencia, por ejemplo podemos calcular mediante las funciones de este objeto los valores de: TENSION. -

POTENCIA

dados CORRIENTE. CORRIENTE.

-

TENSION

dados RESISTENCIA. TENSION.

-

CORRIENTE

dados RESISTENCIA. TENSION.

-

RESISTENCIA

dados CORRIENTE.

Los objetos son parte del sistema y son independientes entre si, por eso al momento de eliminar un objeto el software lo elimina sin tener que modificar el código del programa, ventaja que presenta esta tecnología de programación con respecto a la programación orientada a funciones. En la sección anterior se mencionó los objetos de la misma clase, esta es otra ventaja que ofrece la tecnología de programación orientada a objetos la cual radica en que objetos de atributos similares pero de funciones distintas se pueden agrupar en familias de objetos, estas reciben el nombre de “OBJETO CLASE”.  Además el software permite la interconexión de objetos entre si, logrando la ejecución de las acciones de forma no lineal y en el momento deseado. Debido a esta diversidad de programación se puede realizar la simulación del funcionamiento de un sistema de potencia representando cada uno de sus elementos por OBJETOS y agrupándolos en OBJETOS CLASE de acuerdo a sus atributos, manteniendo la opción de poder eliminar cualquier elemento u objeto sin alterar la programación del Power Factory.

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Capitulo II

La desventaja que posee este método de programación es que al crecer el sistema, crece el numero de objetos que debe supervisar el programa, haciendo que el software se sobre cargue exigiendo mayor hardware. esto limita la rapidez y ejecución del Power Factory a la velocidad de la memoria RAM que posea el equipo donde esté instalado.  Además, la programación orientada a objetos posee objetos robots, que son de memoria artificial, es decir de programación inteligente, los cuales se activan de forma no controlada al superar un valor umbral que le hemos programado para realizar un estudio cualquiera del sistema que amerite su uso. Por eso es de vital importancia tener un seguimiento al máximo de ellos y en el momento en el que ocurra un error en la ejecución del programa estos se deben apagar ya que son de activación no controlada y pueden ser la causa del error. Para ilustrar las diferencias entre la programación orientada a funciones y la orientada a objetos, considere el diseño de un compilador.

PROGRAMA

Programa

Leer Programa Construir tabla de variables.

Flujo de instrucción Tabla de símbolos

Tabla de Símbolos Gramática

Análisis Árbol De Instrucción

Generar Código Errores Código Objeto

Compilador tradicional.

Código Objeto

Errores

Compilador orientado a objetos.

Figura N° 4. Análisis comparativo entre programación orientada a funciones y POO.

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Capitulo II

El compilador es un programa que a partir de un conjunto de fichero fuente (programa) construye el código objeto que posteriormente se convierte en programa. Para realizar su trabajo, el compilador lee el fichero fuente y separa de él las variables y las instrucciones. Las variables constituyen la tabla de símbolos del programa, mientras que las instrucciones se organizan en un árbol sintáctico donde se plasman todas las referencias que realizan los mandatos y funciones entre sí.

El modelo mejor establecido es el basado en funciones (secuencial) que trata de la construcción de un programa como una colección de funciones. Las metodologías proporcionan una gruía sobre el cómo diseñar, organizar e implementar las funciones que componen un programa. El método de diseño es la descomposición funcional que identifica las funciones como los pasos a seguir en la resolución de un problema. La organización en archivos permite que las funciones se agrupen módulos separados, mientras que las técnicas de programación estructurada permiten que las implementaciones de las funciones sean fáciles de consultar y mantener. La programación orientada a objetos está basada en un modelo de construcciones de programas como un conjunto de clases. El diseño orientado a objetos identifica los tipos que representan los distintos objetos en el programa. Las operaciones a realizar con cada uno de los objetos son, al igual que en el modelo secuencial, los pasos destinados a solucionar el problema. El objeto sirve además de módulo que puede reutilizarse para la solución de un problema de similares características en otro programa.

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Capitulo II

2.3.- TECNOLOGIA DE PROGRAMACION ORIENTADA A OBJETOS: El concepto de programación orientada a objetos (POO) no es nuevo, lenguajes clásicos como SmallTalk se basan en ella. Dado que la POO, se fundamenta en la idea natural de la existencia de un mundo lleno de objetos y que la resolución del problema se realiza en términos de objetos. Un lenguaje se dice que está basado en objetos si soporta objetos como una característica fundamental del mismo. Básicamente la Tecnología de Programación Orientada a Objetos (TPOO) permite a los programadores escribir el software, de tal forma que esté organizado de la misma manera como lo está el problema que trata de modelar. Existe en casi todos los lenguajes de programación las estructuras de datos, procedimientos y funciones; pero la POO combina las cualidades de los archivos planos, las bases jerárquicas y relaciónales. Se puede definir la programación orientada a objetos como una técnica o estilo de programación que utiliza objetos como bloque esencial de construcción, donde los objetos son en realidad un conjunto de datos que son definidos por el programador, junto con las operaciones que se pueden realizar sobre ellos. Como veremos a continuación, las tecnologías de programación orientada a objetos (TPOO) representan el siguiente paso en la evolución de las Bases de Datos para soportar el análisis, diseño y programación orientada a Objetos. En (TPOO) un programa se divide en componentes que contienen procedimientos y datos, cada componente se considera un objeto, donde un objeto es una unidad que contiene datos y las funciones que operan sobre esos datos. Los objetos de un programa se comunican entre sí mediante el paso o envío de mensajes que son las acciones que debe ejecutar el objeto. En la tecnología orientada a objetos, el conocimiento se descentraliza en todos los objetos que lo componen, cada objeto sabe hacer lo suyo y no le interesa saber cómo el vecino hace su trabajo, pero sabe que lo hace y qué es lo que puede hacer. Como bien lo definió Dan Ingalls de Smalltalk (1)  con las siguientes palabras: “La orientación a objetos proporciona una solución que conduce a un Universo de Objetos ‘bien educados’ que se piden de manera cortés, concederse mutuamente sus deseos”.

 ________________ (1)

Dan Ingalls has been the principal architect of five generations of Smalltalk environments. He designed the byte-coded virtual machine that made Smalltalk practical in 1976. He also invented BitBlt, the general-purpose graphical operation that underlies most bitmap graphics systems today, as well as pop-up menus. He has received the ACM Grace Hopper Award for Outstanding Young Scientist, and the ACM Software Systems Award.

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Capitulo II

La TPOO o programación estructurada, almacena y manipula información que puede ser representada por objetos, proporcionando una estructura flexible con acceso ágil, rápido y con gran capacidad de modificación. Esta tecnología permite el desarrollo y mantenimiento de aplicaciones complejas, ya que se puede utilizar un mismo modelo conceptual y así aplicarlo al análisis, diseño y programación; esto reduce el problema entre los diferentes modelos durante la programación y ejecución del software desarrollado con esta tecnología, con un costo significativamente menor. Como cualquier base de datos programable, una base de datos orientada a objetos (BDOO) permite que el mismo modelo conceptual se aplique al análisis, diseño, programación, definición y acceso a la base de datos, dando un ambiente para el desarrollo de aplicaciones con un depósito o almacén de datos listo para su explotación. Esto reduce el problema del operador de traducción entre los diferentes modelos a través de todo el desarrollo del software. Esto reduce el problema del operador de traducción entre los diferentes modelos a través de todo desarrollo del software. El modelo conceptual del software es que todas las herramientas deben estar totalmente integradas, las cuales ayudan a generar la estructura de datos y los métodos.  Además las BDOO ofrecen un mejor rendimiento de la máquina, que las bases de datos por relación que se utilizan en la programación orientada a funciones, para aplicaciones ó clases con estructuras complejas de datos. Durante el comienzo y desarrollo de la programación han surgido problemas y preocupaciones, como son la falta de movilidad del código y la reutilidad del mismo, además posee ciclos de desarrollos largos, y técnicas de codificación intuitivas, problemas que son atacados por el lenguaje de programación orientado a objetos. La (TPOO) Tiene tres características básicas, primero debe estar basado en objetos, a su vez basado en clases y estas deben ser capaz de tener herencia de clases. Muchos lenguajes cumplen uno o dos de estos puntos, donde la barrera más difícil de superar es usualmente la herencia. El elemento fundamental de la (TPOO) es como su nombre lo indica el objeto; definición que explicaremos con detalles mas adelante, entonces podemos definir la tecnología de programación orientada a objetos; como una técnica de programación que se encarga de darle a cada elemento del sistema un nombre y una condición el cual actúa de forma independiente para ser llamado por una acción en el momento indicado, ser usado y luego regresado a su posición dentro del programa sin afectar el continuo desarrollo del software. En resumen, la programación estructurada presta atención al conjunto de acciones que manipulan el flujo de datos (desde la situación inicial a la final), mientras que la programación orientada a objetos presta atención a la interrelación que existe entre los datos y las acciones a realizar con ellos.

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Capitulo II

2.4.- Características y aplicaciones de la programación orientada a objetos: La TPOO proporciona las siguientes ventajas sobre otros lenguajes de programación:

- Uniformidad:  Esta se debe a que la representación de los objetos lleva paralelamente tanto el análisis como el diseño y la codificación de los mismos. - Comprensión:  Tanto los datos que componen los objetos, como los procedimientos que los manipulan, están agrupados en clases, que se corresponden con las estructuras de información que el programa trata. - Flexibilidad:  Al tener relacionados los procedimientos que manipulan los datos, con los datos a tratar; cualquier cambio que se realice sobre ellos quedará reflejado automáticamente en cualquier lugar donde estos datos aparezcan. - Estabilidad:  Permite un tratamiento diferenciado de aquellos objetos que permanecen constantes en el tiempo, sobre aquellos que cambian con frecuencia, logrando aislar las partes del programa que permanecen inalterables en el tiempo. - Adaptabilidad: Cualidad que indica que un programa o sistema debe ser fácilmente modificable. Es decir que los cambios en las condiciones externas (como la definición de una nueva variable) implicarán modificaciones pequeñas en el programa o sistema. El concepto de adaptabilidad implica que un programa, al igual que un ser vivo debe ser capaz de adaptarse a un medio ambiente siempre cambiante. - Reutilizar: La noción del objeto permite que, programas que traten las mismas estructuras de información, reutilicen las definiciones de objetos empleadas en otros programas e incluso los procedimientos que los manipulan. De esta forma, el desarrollo de un programa puede llegar a ser una simple combinación de objetos ya definidos donde éstos, están relacionados de una manera particular. - Tamaño de la aplicación: Cuanto mayor sea el volumen de información a procesar, mas necesidad habrá de estructurar dicha información de forma que sea fácil su manipulación. - Movilidad: La movilidad es la capacidad que ha de tener el programa para funcionar en distintos entornos operativos. La realización de un programa movible, en general, depende de la elección de un lenguaje de programación. La creación de un programa movible incide negativamente en la programación orientada a funciones en los apartados de tamaño y rapidez. 17

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Esto conlleva un aumento del tamaño y la complejidad del programa, así como un incremento en el tiempo de ejecución. Caso que es superado por la programación orientada a objetos.

- Gestión de recursos: Este factor indica las exigencias que hace nuestro lenguaje de los recursos disponibles por el hardware. El más limitado, aun más que el espacio en disco, es la memoria. Un programa grande que gestione de manera incorrecta la memoria pronto agotará todos los recursos del sistema. - Interfase de usuario:  Aunque no se puede contar como un factor a considerar, la importancia que esta tomando la interfase de usuario en los últimos años, hace que lo consideremos por separado. El diseño de la interfase de usuario aporta una complejidad propia al desarrollo de aplicaciones. De hecho, se considera que en la actualidad ocupa entre el 50 y 70 por ciento del esfuerzo de programación. La aparición de interfaces gráficos de usuario estándar (Windows, os2, X-Windows, etc.) ha hecho que factores como la rapidez o el tamaño vuelvan a tomarse en cuenta, después de que el consumo de recursos por parte de la interfase de usuario creciera de forma espectacular.

Uno de los puntos clave a remarcar en esta introducción es que la programación orientada a objetos no sustituye, ni trata de sustituir a ninguna metodología ni lenguaje de programación anterior. Todos los programas que se realizan según POO se pueden realizar igualmente mediante programación estructurada. Su uso en la actualidad se justifica por el desarrollo de todas las nuevas herramientas, basadas en un Interfase de usuario gráfico como Windows, OS/2, x-Windows, etc. Además de algunas ventajas descritas anteriormente sobre otros lenguajes de programación. El propósito de este parte del manual es explicar la estructura, el funcionamiento y la importancia de la programación orientada a objetos y no dar un curso de este lenguaje de programación, si no dar una introducción al DIgSILENT Power Factory.

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Programación Orientada a Objetos: Conce tos, A licaciones, E em los.

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3.1.-Conceptos fundamentales: 3.1.1- Sistema: Un sistema es un conjunto de elementos agrupados con un fin común, pudiendo tener información del mismo en términos de sus componentes y sus funciones. Por ejemplo el sistema eléctrico nacional. 3.1.2.- Clase: Es un conjunto de elementos que poseen varias propiedades en común, por lo que podemos definir un bloque con esas características y crear una clase de objeto. Se puede decir que una clase es un subsistema y en la TPOO se puede tratar de forma independiente. Un ejemplo de clase pueden ser las líneas de transmisión que conforman el sistema eléctrico ya que estas poseen propiedades comunes entre si. 3.1.3.- Objeto: Es cualquier cosa real ó abstracta acerca de la cual almacenamos datos y los métodos que controlan dichos datos. Por ejemplo, tenemos como clase las líneas de transmisión, un objeto de esa clase será la línea Tovar-Mérida II a 115 Kv; descrita por sus parámetros o datos y sus funciones. 3.1.4.- Tipo de Objeto:  Es una definición que organiza los objetos de acuerdo a su función. En este término definimos si es un objeto clase o un objeto que pertenece a la misma, al momento de crear un objeto debemos decirle de que tipo es y así el estará ubicado de acuerdo a su estatus dentro del programa. Por ejemplo si el objeto son líneas de transmisión estas serán de tipo clase, pero si es la línea Tovar-Mérida II, en particular será de tipo objeto. 3.1.5.- Abstracción: La abstracción se puede definir como la capacidad de examinar algo sin preocuparse de los detalles internos. En un programa orientado a objetos es suficiente conocer que un procedimiento dado, realiza una tarea específica. El cómo se realiza la tarea no es importante. Mientras el procedimiento sea fiable, se puede utilizar sin tener que conocer cómo funciona su interior. Esto se conoce como abstracción funcional. Por ejemplo: En el caso de solicitar información de potencia a un objeto (línea de 115Kv), el muestra el resultado a esa solicitud sin importar qué otra variable contenga en su programación. 3.1.6.- Jerarquía:  Es una clasificación de las abstracciones, estas se ordenan de acuerdo a la forma como enfoque los problema a resolver el programador, el cual le asigna un orden jerárquico de acuerdo a la función a realizar por el objeto. Por ejemplo: En las barras del sistema estas serán un objeto raíz, pero dentro de su estructura existen otros objetos que la conforman, dando un carácter jerárquico dentro del mismo. 20

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3.1.7.- Solicitud o mensaje:  Hace el llamado a una operación específica, con uno ó más objetos como parámetros. Es decir, es la instrucción que se da para que se lleve acabo la operación indicada y que se produzca el resultado. Por ejemplo, se quiere la corriente que pasa en una línea durante el flujo de carga en un instante determinado. El programa solicita al objeto línea que ejecute el método que tiene programado para el cálculo de corriente, tomando como variables los datos que tiene almacenado en sus atributos y entrega el resultado. Esto lo realiza a partir de la solicitud requerida. 3.1.8.- Herencia: La herencia es uno de los términos más importantes que existe en la programación orientada a objetos, ya que permite definir el tipo de objeto clase, luego si se crea a partir de este una subclase, heredará sus propiedades, pudiendo también heredar la estructura y los métodos ó algunos de los métodos. Por ejemplo: En el Power Factory se tienen los escenarios del sistema, que son hijos de los casos de estudio, donde los escenarios del sistema heredan los atributos y funciones que sean de su interés y que son permitidos por el programador. 3.1.9.- Modularidad:  Se basa en el concepto de fragmentación de los programas en componentes individuales para reducir su complejidad en algún grado, y para crear además una serie de fronteras bien definidas y documentadas dentro del programa, dónde estas fronteras o interfaces tienen un incalculable valor para la comprensión del programa. 3.1.10.- Librerías: Son definiciones de objetos de propósito general, que se incorporan a los programas, estos son parcialmente independientes en su funcionamiento dentro del programa donde están definidos, ya que contiene y define todo lo que necesita para poder funcionar, es fácil utilizarlo en los mas variados tipos de aplicaciones. Además el usuario es libre de definir y organizar su propia librería para cualquier tipo de datos, definición de salidas, formas de modelos descritos por el usuario, marcos secuénciales de falla, etc. En las librerías se les da especial importancia a los tipos de equipos, tales como; transformadores, cables, motores, generadores, conductores, configuración de torres, controles y cualquier tipo de objeto soportado por la programación. Un ejemplo de librería, es la creada para almacenar todos los datos de los conductores, así cuando necesitemos utilizarlos no debemos actualizar sus datos, solo bastará hacer uso de la librería de conductores. Con el Power Factory es posible tener librerías globales y librerías de usuario con acceso restringido y derechos de modificación. Las librerías pueden ser importadas y exportadas hacia otros programas como Excel.

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3.2.- ¿Qué es un objeto clase?: Con la clasificación comienza la verdadera programación orientada a objetos. Esta nos obliga a una abstracción del concepto de objeto denominada clase. Un objeto clase se puede definir como el escenario donde se agrupan varios objetos que poseen atributos y funciones comunes entre si, un ejemplo de objeto clase serán los siguientes elementos: un grupo de generadores, barras o cualquier cosa que comparta las mismas cualidades, es decir; un objeto clase puede ser un bloque que encierra varios objetos de una misma especie. Estos al ser creados se les debe especificar que son objetos del tipo clase y al mismo tiempo se les deben crear los vínculos con todos los objetos que conforman esta clase, con el fin de cuando el software necesite una información especifica la buscara directamente a la clase de objeto que involucra dicha información sin tener que buscar en todos los objetos que maneje el programa. Tal como hemos definido con anterioridad, una clase de objeto describe a un grupo de objetos con similares: Relaciones o clase, propiedades o atributos, métodos o funciones. La abreviatura clase es utilizada en lugar de clase de objetos. Los objetos difieren en los valores asociados a sus atributos definidos dentro de la clase. Cada objeto conoce cuál es su clase. La mayoría de los lenguajes orientados a objetos pueden determinar a que clase pertenece un objeto durante la ejecución del programa.

3.3.- ¿Que es un objeto?: Se define un objeto como cualquier cosa real ó abstracta acerca de la cual se almacenaran los datos de algún elemento de estudio y los métodos que controlan dichos datos. También se pude definir como un conjunto complejo de datos y programas que poseen una estructura y forman parte de una organización, un objeto lo podemos definir en forma general como un miembro del objeto clase, esta definición específica varias propiedades importantes de los objetos. En primer lugar, un objeto no es un dato simple, sino que contiene en su interior cierto número de componentes bien estructurados. En segundo lugar, cada objeto no es un ente aislado, sino que forma parte de una organización jerárquica o de otro tipo que se encargan de almacenar los datos y los métodos que controlan dichos datos. Los datos se denominan miembros dato y las funciones reciben también el nombre de métodos o funciones miembro. Los datos y las funciones se encapsulan en una única entidad, término que veremos mas adelante. 22

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3.3.1.-Estructura de un objeto: El esfuerzo del programador ante una aplicación orientada a objetos se centra en la identificación de las clases, sus atributos y operaciones asociadas, un objeto puede considerarse como una especie de cápsula dividida en tres partes: - Clase o relaciones. - Atributos o propiedades. - Métodos o funciones. Cada uno de estos componentes desempeña un papel totalmente independiente donde:

3.3.1.1-Clase o relaciones: Permiten que el objeto se inserte en la organización, es decir; los enlaces que permiten a un objeto relacionarse con aquellos que forman parte de la misma organización creando la relación de un objeto con el bloque o escenario que comparte el mismo funcionamiento, heredando de la clase o bloque algunos datos que son compartidos por dicho escenario. Las relaciones entre objetos, precisamente las hay de dos tipos fundamentales: 3.3.1.1.1.-Relaciones jerárquicas:  Son esenciales para la existencia misma de la aplicación porque la constituyen. Son bidireccionales, es decir, un objeto es padre de otro cuando el primer objeto se encuentra situado inmediatamente encima del segundo en la organización en la que ambos forman parte; asimismo, si un objeto es padre de otro, el segundo es hijo del primero. Una organización jerárquica simple puede definirse como aquella en la que un objeto puede tener un solo padre, mientras que en una organización jerárquica compleja un hijo puede tener varios padres. En principio, los objetos forman siempre una organización jerárquica, en el sentido de que algunos objetos son superiores a otros de cierto modo, creando diferencias entre objetos que pertenecen a un mismo escenario. Existen varios tipos de jerarquías en la programación orientada a objetos con el fin de facilitar las vías de comunicación entre los objetos que conforman el programa, donde serán de jerarquía simple cuando su estructura pueda ser representada por medio de un organigrama “Árbol”, como también existen otros casos que puede llegar a ser más compleja. En cualquier caso, sea la estructura simple o compleja, podrán distinguirse en ella tres niveles de objetos:

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3.3.1.1.1.1.- La raíz de la jerarquía: Se trata de un objeto único y especial. Este se caracteriza por estar en el nivel más alto de la estructura y suele recibir un nombre muy genérico, que indica su categoría especial, como por ejemplo objeto madre, Raíz o Entidad. 3.3.1.1.1.2.- Los objetos intermedios:  Son aquellos que descienden directamente de la raíz y que a su vez tienen descendientes. Representan conjuntos o clases de objetos, que pueden ser muy generales o muy especializados, según la aplicación. Normalmente reciben nombres genéricos que denotan al conjunto de objeto clase que representan, por ejemplo; barras, líneas, transformadores, etc. En un conjunto reciben el nombre de objetos clases o tipos. 3.3.1.1.1.3.- Los objetos terminales:  Son todos aquellos que descienden de una clase o subclase y no tienen descendientes. Suelen llamarse casos particulares, instancias o ítems porque representan los elementos del conjunto representado por la clase o subclase a la que pertenecen. 3.3.1.1.2.-Relaciones semánticas: Se refieren a las relaciones que no tienen nada que ver con la organización de la que forman parte los objetos que las establecen. Sus propiedades y consecuencia solo dependen de los objetos en sí mismos (de su significado) y no de su posición en la organización se puede ver mejor con un ejemplo: supongamos que se quiere organizar un sistema de potencia de acuerdo al significado de cada elemento que lo conforma, donde cada elemento es definido como un objeto y que la organización jerárquica proviene de la forma natural de la estructura del sistema de potencia. La raíz del ejemplo en forma jerárquica será el sistema de potencia, donde a partir de este término descenderán cuatro grandes ramas de objetos llamados: Generación, transformación, transmisión, distribución, todos relacionados entre si, pero de funcionamiento y características diferentes, creando una clase o relación de tipo semántica. 3.3.1.2.- Atributos o propiedades: Distinguen un objeto determinado de los restantes que forman parte de la misma organización y tiene valores que dependen de la relación o clase a la cual pertenecen, es decir; los atributos de un objetos son datos propios del mismo aunque también pueden ser heredados a sus descendientes dentro de la organización. El número de propiedades de un objeto debe ser el mínimo para realizar todas las operaciones que requiera la aplicación.

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Todo objeto puede tener cierto número de propiedades, cada una de las cuales tendrá, a su vez, uno o varios valores. En POO, las propiedades corresponden a las clásicas "variables" de la programación estructurada. Son, por lo tanto, datos encapsulados dentro del objeto, junto con los métodos (programas) y las relaciones (punteros a otros objetos). Las propiedades de un objeto pueden tener un valor único o pueden contener un conjunto de valores más o menos estructurados (matrices, vectores, listas, etc.). Además, los valores pueden ser de cualquier tipo (numérico, alfabético, etc.) si el sistema de programación lo permite. Pero existe una diferencia con las "variables", y es que las propiedades se pueden heredar de unos objetos a otros. En consecuencia, un objeto puede tener una propiedad de maneras:

3.3.1.2.1.- Propiedades propias:  Están formadas dentro de la cápsula del objeto. 3.3.1.2.2.- Propiedades heredadas:  Están definidas en un objeto diferente, antepasado de éste (padre,"abuelo", etc.). A veces estas propiedades se llaman propiedad miembro porque el objeto las posee por el simple hecho de ser miembro de una clase.

3.3.1.3.- Métodos o funciones: Son las operaciones que pueden realizarse sobre el objeto, Podemos definir los métodos como un programa o rutina de procedimiento escrito en cualquier lenguaje, que está asociado a un objeto determinado y cuya ejecución sólo puede desencadenarse a través de un mensaje recibido por éste o por sus descendientes. Son sinónimos de 'método' todos aquellos términos que se han aplicado tradicionalmente a los programas, como procedimiento, función, rutina, etc. Sin embargo, es conveniente utilizar el término 'método' para que se distingan claramente las propiedades especiales que adquiere un programa en el entorno de la POO, que afectan fundamentalmente a la forma de invocarlo (únicamente a través de un mensaje) y a su campo de acción, limitado a un objeto y a sus descendientes, aunque posiblemente no a todos. Si los métodos son programas, se deduce que podrían tener argumentos, o parámetros. Puesto que los métodos pueden heredarse de unos objetos a otros, un objeto puede disponer de un método de dos maneras diferentes:

3.3.1.3.1.-Métodos propios: Están incluidos dentro de la cápsula del objeto.

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3.3.1.3.2.-Métodos heredados:  Están definidos en un objeto diferente, antepasado de éste (padre,"abuelo", etc.). A veces estos métodos se llaman método miembro ya que el objeto los posee por el simple hecho de ser miembro de una clase.  Estas normalmente estarán incorporadas en forma de programas (código) que el objeto es capaz de ejecutar y que también pone a disposición de sus descendientes a través de la herencia.

3.4.- Pilares de la programación orientada a objetos:

Identidad

Programación orientada a ob etos Encapsulación Polimorfismo Clasificación Herencia

Figura N° 5. Esquema de las bases de la POO.

3.4.1.-Encapsulamiento y ocultación: Como hemos visto, cada objeto es una estructura compleja en cuyo interior hay datos los cuales se encuentran almacenados en sus atributos y programas que están ubicados en sus funciones, todos ellos relacionados entre sí, como si estuvieran encerrados conjuntamente en una cápsula, realizando la función para la cual fueron diseñados. El Encapsulamiento, es una de las características fundamentales en la tecnología de programación orientada a objetos, donde los objetos son inaccesibles, e impiden que otros objetos, los usuarios, o incluso los programadores conozcan cómo está distribuida la información o qué información hay disponible. Esta propiedad de los objetos se denomina ocultación de la información, sin embargo, esto no quiere decir que sea imposible conocer lo necesario respecto a un objeto y a lo que contiene. Si así fuese, no se podría hacer gran cosa con él. Lo que sucede es que las peticiones de información a un objeto deben realizarse a través de mensajes dirigidos a el, con la orden de realizar la operación pertinente. 26

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La respuesta a estas órdenes será la información requerida, siempre que el objeto considere que quien envía el mensaje está autorizado para obtenerla. El hecho de que cada objeto sea una cápsula facilita enormemente que un objeto determinado pueda ser transportado a otro punto de la organización, o incluso a otra organización totalmente diferente que precise de él. Si el objeto ha sido bien construido, sus métodos seguirán funcionando en el nuevo entorno sin problemas. Esta cualidad hace que la programación orientada a objetos sea muy apta para la reutilización de programas. De no ser por la encapsulación estas variables ocuparían memoria y podrían interferir en el funcionamiento del resto de los objetos. La encapsulación no es exclusiva de los lenguajes de programación orientados a objetos. Aparece en los lenguajes basados en procedimientos (PASCAL, C, COBOL, ETC) como una forma de proteger los datos que se manipulan dentro de las funciones. La capacidad de presentación de información dentro de un objeto se divide en dos partes bien diferenciadas:

3.4.1.1.-Interna: La información que necesita el objeto para operar y que es innecesaria para los demás objetos de la aplicación. Estos atributos se denominada privados y tienen como marco de aplicación únicamente a las operaciones asociadas al objeto. 3.4.1.2.- Externa:  La que necesitan el resto de los objetos para interactuar con el objeto que definimos. Estas propiedades se denominan públicas y corresponde a la información que necesitan conocer los restantes objetos de la aplicación respecto del objeto definido para poder operar. Podemos imaginar la encapsulación como introducir el objeto dentro de una caja negra donde existen dos ranuras denominadas entrada y salida. Si introducimos datos por la entrada automáticamente obtendrá un resultado en la salida. No necesita conocer ningún detalle del funcionamiento interno de la caja. La encapsulación nos permite el uso de librerías de objetos para el desarrollo de nuestros programas. Si aseguramos, depurando las propiedades y las operaciones dentro de la clase que el objeto función bien dentro de una aplicación, con una correcta encapsulación el objeto podrá funcionar en cualquier otra. Otra de las ventajas de la encapsulación es que, al definir el objeto como una caja negra con entradas y salida asociadas, en cualquier momento podemos cambiar el contenido de las operaciones del objeto, de manera que no afecte al funcionamiento general del programa. La encapsulación está en el núcleo de dos grandes pilares de la construcción de sistemas; mantenibilidad y reutilidad.

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3.4.2.- Poliformismo: Como cualquier base de datos programable, una base de datos orientada a objetos (BDOO) permite que el mismo modelo conceptual se aplique al análisis, diseño, programación, definición y acceso a la base de datos, dando un ambiente para el desarrollo de aplicaciones con un depósito o almacén de datos listo para su explotación

Figura N° 6. Aplicaciones sobre las bases de datos según POO. El operador suma de base de datos. Aunque a primera vista la expresión C = A+B, siendo A y B bases de datos, nos pudiera parecer una extraordinaria simplificación, nos conduce a la pregunta: ¿Qué es la suma de una base d datos?. Consideremos varias posibilidades: -Introducción de registros: Lo que exige que A y B tengan la misma estructura. -Unión de campos: Aquellos campos que aparezcan en B pero no en A serán añadidos a C. ¿Alguna de estas dos opciones es verdaderamente una suma? Es decir ¿Cumple las propiedades conmutativa, asociativa, de elemento neutro, etc.? ¿Qué ocurre si sumo dos bases de datos con estructuras distintas? Como puede observar, la definición de un operador sobre un tipo complejo de datos, intentando utilizar identificadores de operadores de datos simples, puede tener resultados impredecibles. Una de las ventajas más importantes, sin entrar en la redefinición de operadores es permitir la realización de las clases que definen un programa de forma totalmente independiente al programa donde se utilizan. Gracias a la encapsulación y el polimorfismo, aunque se utilicen los mismos nombres con las operaciones en dos clases distintas, el programa reconoce a que clase se aplica durante la ejecución. Como se podrá observar el polimorfismo y la encapsulación de datos están íntimamente ligados y nos permiten un mayor grado de adaptabilidad que los lenguajes tradicionales, además de permitir que se puedan reutilizar. 28

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Esta ese precisamente una de las causas de la revolución que ha supuesto la introducción de los lenguajes orientados a objetos dentro de la programación.

3.4.3.- Identidad del Objeto: La identidad expresa que aunque dos objetos sean exactamente iguales en sus atributos, son distintos entre sí. De esta forma incluso una serie de Objetos (Transformadores), recién fabricados son distintos los unos de los otros. La afirmación anterior, aunque parece obvia, tiene importancia cuando descendemos al nivel de programación. En este ámbito cada uno de los objetos tiene un controlador por el cual se identifica. Este puede ser una variable, una estructura de datos, una cadena de caracteres, etc. El controlador será distinto para cada uno de los objeto, aunque las referencias a éstos sean uniformes e independientes del contenido, permitiendo crear agrupaciones de objetos con el mismo tratamiento.

3.4.4.- Clasificación: Con la clasificación comienza la verdadera programación orientada a objetos. Ellos nos obliga a una abstracción del concepto de objeto denominada clase. Las clases permiten la agrupación de objetos que comparten las mismas propiedades y comportamiento. Si bien clase y objeto suelen usarse como sinónimos, no lo son el esfuerzo del programador ante una aplicación orientada a objetos se centra en la identificación de las clases, sus atributos y operaciones asociadas las propiedades de cada clase deben cumplir una serie de premisas. Las propiedades deber ser significativas dentro del entorno de la aplicación es decir, deben servir para identificar claramente y de una manera única (y univoca) a cada uno de los objetos el número de propiedades de un objeto debe ser el mínimo para realizar todas las operaciones que requiera la aplicación.

3.4.5.- Herencia: Una clase implanta el tipo de objeto. Una subclase hereda las propiedades de su clase madre, es decir; puede heredar la estructura y los métodos, ó algunos de los métodos del objeto tipo clase. La herencia es la última de las propiedades relacionada a la POO. Esta consiste en la propagación de los atributos y las operaciones a través de distintas subclases definidas a partir de una clase común. La herencia, introduce por lo tanto, una posibilidad de refinamiento sucesivo del concepto de clase, el cual nos permite definir una clase principal y, a través de sucesivas aproximaciones, transmitir cualquier característica de los objetos. A partir de ahora definiremos como subclases a todas aquellas clases obtenidas mediante refinamiento de una (o varias) clases principales. 29

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La herencia nos permite crear estructuras jerárquicas de clases donde es posible la creación de subclases que incluyan nuevas propiedades y atributos. Estas subclases admiten la definición de nuevos atributos, así como crear, modificar o inhabilitar propiedades. Para pensarlo de manera más fácil podemos abstraernos al siguiente ejemplo. Pensemos en los distintos modelos asociados a un modelo básico del transformador. A partir de este modelo básico, los fabricantes introducen distintas características (tipo de enfriamiento, relación de transformación, potencia, etc.) que crean subclases. Todas estas subclases tienen en común la estructura básica (chasis, núcleo, etc.), pero varían sólo en algunos de sus componentes. Asociemos a este tipo básico una clase cuyos atributos representen las piezas que componen el transformador. Las subclases aportarán sus propios atributos (en el caso de transformadores con enfriamiento del aceite por bomba, todos aquellas piezas que lo componen), permitiendo la definición de todos los posibles modelos. Además, es posible que una subclase herede atributos y propiedades de más de una clase. Este proceso se denomina herencia múltiple. La herencia es, sin duda alguna, una de las propiedades más importantes de la POO, ya que permite, a través de la definición de una clase básica, ir añadiendo propiedades a medida que sean necesarias y, además, en el subconjunto de objetos que sea preciso. La herencia permite que los objetos puedan compartir datos y comportamientos a través de las diferentes subclases, sin incurrir en redundancia.

3.4.5.1.-Herencia múltiple: Esta característica suele ser común a la mayoría de los lenguajes POO, aunque introduce un problema al existir la posibilidad de que el objeto sucesor herede el mismo atributo, aunque con distinto tipo y valor, de mas de un predecesor. Alguno de los lenguajes de programación soluciona este problema de forma automática, aunque los más populares generan un error en el tiempo de compilación. Identidad, clasificación, polimorfismo, encapsulación y herencia caracterizan a los lenguajes orientados a objetos. Cada uno de estos conceptos puede utilizarse aisladamente, incluso aparecen en otras metodologías de programación, pero juntos se complementan en una relación sinérgica. Los beneficios de la programación orientada a objetos son más que los que pueden verse a simple vista. El énfasis en las propiedades esenciales de un objeto, fuerza al desarrollador a pensar cuidadosamente que es un objeto y que es lo que hace con el resultado de que el sistema es normalmente más preciso, general y robusto que si pusiéramos el énfasis en los procedimientos y los datos por separado. A continuación explicaremos la programación orientada a objetos con un ejemplo enfocado al campo que manejaremos con el Power Factory. 30

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3.5.- Ejemplo de aplicable Programación orientada a objetos: Para ilustrar mejor la TPOO, explicaremos sus conceptos y funcionamiento con un elemento usado por el Power Factory como son las barras del sistema. Lo que se busca, es lograr explicar de forma conceptual y rápida, con un ejemplo real y de aplicación, lo que es la POO. Una barra es un elemento de estudio en los sistemas de potencia, la cual esta formada por salidas de líneas y estas a su vez por los diferentes componentes que la conforman, como son los Relés, interruptores, seccionadores, fusibles, transformadores de corriente, transformadores de potencia, medidor de corriente, medidor de tensión, etc. El tipo de salida que utilizará la barra dependerá del caso de estudio y de la conexión que se requiera. En el Power Factory las salidas de líneas reciben el nombre de cubículos, donde un cubículo es la unión de todos los elementos que conforman la salida de línea; por lo cual, en un cubículo se debe colocar toda la información asociada a los elementos que conforman dichas salidas de líneas, estructurando una barra de la siguiente forma:

BARRA

CUBICULOS O SALIDAS DE LINEAS. Figura N° 7. Estructura de una barra.

 Al momento de realizar las simulaciones existen valores que son de interés en las barras del sistema; bien sea tensión, potencia o cualquier otra variable dependiendo del caso de estudio. Para el ejemplo a diseñar, tomaremos una barra del sistema nacional, la barra Barcelona 115Kv que posee 5 salidas de línea como se muestra en la siguiente figura:

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Barcelona 115 Kv. Salida Barcelona-Paraíso 115Kv. Barcelona-Lecherías 115Kv.

Salida Barcelona-El Cuartel 115KV. Salida Barcelona Barbacoa I 115Kv.

Figura N° 8. Diagrama unifilar Barra Barcelona 115Kv. Para comenzar a comprender como el Power Factory usa la tecnología de programación orientada a objetos sobre una barra del sistema, debemos tener en cuenta que la programación orientada a objetos enfoca el problema a solucionar de la misma forma como esta en la realidad, pero utilizando el significado de objetos para describirlo. Para representar la barra Barcelona 115Kv del ejemplo con tecnología de programación orientada a objetos, el programador primero describe el problema a resolver, que en nuestro caso consiste en una Barra, la cual tiene 5 salidas de línea o cubículos. Cada cubículo posee para el caso del ejemplo interruptores de tipo interruptor de potencia, normalmente cerrado y con tiempo de disparo por fase de 10 ms. Para comenzar a estructurar el problema con TPOO, debemos definir los objetos que conforman la barra y el tipo de objeto que serán los mismos: Definiremos como objeto principal, la Barra Barcelona 115Kv. Esta será un objeto de tipo clase que posee sus funciones y sus atributos, las funciones y atributos son propios del objeto, entre los atributos que posee una barra y que son variables comunes para todas las barras del sistema y de acceso al usuario, resaltan: Nombre, Tipo del sistema, Tecnología de fase, tensión nominal línea-línea en Kv. Las funciones son los métodos utilizados para el cálculo de variantes durante la simulación, las cuales se encuentran encapsuladas para que los usuarios no tengan acceso y puedan alterar estos métodos, se pueden decir que algunas de las funciones de la barra son los métodos para el calculo de la corriente, tensión y potencia de la misma. Su definición de objeto clase no obedece a una jerarquía de tipo clase, sino a una jerarquía de tipo semántica, esto se debe a que las barras son el objeto raíz del problema. 32

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Los cubículos son objetos intermedios, entre las barras y los cubículos no hay relación hereditaria, es decir; la barra y los cubiculos están relacionados entre sí por una condición funcional, entonces tendremos las barras como objetos clases, los cubiculos como objetos intermedios, los cuales al igual que las barras poseen sus atributos y sus métodos. Los interruptores de potencias son ítems definidos como elementos estándar o constantes de acuerdo a las características definidas por sus fabricantes, estos elementos que poseen estas características constantes, son definidos en las librerías ya que son componentes que pueden ser usados en cualquier instante del diseño, manteniendo su funcionamiento y características constantes. Luego de tener todos los componentes que serán usados por la barra a diseñar, solo faltará crear la estructura que dará origen al elemento barra conformado por varios componentes. Tendremos de acuerdo a la jerarquía semántica una estructura conformada de la siguiente forma:

Cubículo integrado por los elementos

salida de líneas.

Barra Objeto clase Cubículo integrado por los elementos

Cubículo integrado por los elementos

salida de líneas.

salida de líneas.

Figura N° 9. Jerarquía semántica del ejemplo.

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Lo que se trata de ilustrar con esta figura, es la forma como se crea la solución a un problema utilizando programación orientada a objetos, donde se define la barra como el objeto principal u objeto clase, esta posee una relación de  jerarquía de tipo semántica con los objetos intermedios (cubiculos) para un correcto funcionamiento, al decir que la barra es un objeto clase, debemos definir en la construcción del mismo los elementos que están vinculados a esta clase, es decir; se definen los objetos con los cuales la barra o el objeto clase intercambiara información y seleccionara de que tipo será la misma, esa es una de las ventajas que se obtiene al definir la barra como un objeto clase en la terminología de la POO. En este punto del diseño la abstracción juega un papel importante ya que se logra crear objetos semejantes entre si pero que no posee ninguna relación, es decir; es suficiente conocer que cada cubículo realiza un procedimiento dado, el como lo realiza no es importante siempre y cuando el procedimiento sea fiable. Ya es de nuestro conocimiento que debe haber conexiones entre el objeto clase y sus objetos intermedios (cubículos), para crear estos objetos se debe saber que están determinados por el número de salidas de líneas que posea la barra y dentro de cada cubículo estarán todos los elementos relacionados ellas y que sean necesarios de acuerdo al caso de estudio, cabe destacar en este punto que el Power Factory no limita el numero de cubiculos que posee una barra, pero para nuestro caso dejaremos como numero de cubiculos a crear los que posee la barra de estudio del ejemplo. Los cubículos son objetos que realizan una función especifica, por lo cual se debe definir la estructura de los mismos, conformados por componentes declarados en las librerías, es decir; un cubículo es un objeto que esta formado por elementos constantes declarados en las librerías, el numero de elementos a conectar a un cubículo depende del caso de estudio y el objeto esta en la capacidad de saber que elemento de la librería esta asociado a el y permitir que le sea incluido en su proceso, logrando que cada vez que se cree un cubículo, no sea necesario diseñar todos los elementos que lo componen, lo que se hace es construir estos elementos de naturaleza constante en una librería y los utilizo cada vez que la aplicación me lo exija. De esta manera logramos dar solución al problema con Tecnología de Programación Orientada a Objetos, logrando definir una barra en función de sus componentes.

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Así al momento de necesitar cualquier información acerca del objeto creado, se le hace una solicitud a través de mensaje. Estas solicitudes deben estar declaradas en el objeto clase lo que trae como consecuencia que al momento de realizar algún llamado al objeto, este identifica que requerimiento le ha sido exigido, en ese instante solicita a los objetos intermedios que suministren la información necesaria para llevar a cabo el requerimiento.

De esta forma se logra el proceso de comunicación entre el programa y los objetos que conforman los mismos, cabe destacar en este punto otra importancia que poseen los objetos clase y es que al momento del programa hacer una solicitud, no es necesario que sean enviadas y revisadas por todos loa objetos que forman parte del programa, sino que solo será procesada por los objetos a los cuales este vinculado este requerimiento, es decir en un análisis de flujo de carga el papel principal lo tiene el perfil de tensiones en las barras, por lo que no se necesita conocer ningún procedimiento que realice otro objeto y que este relacionado con otro proceso del programa como seria un análisis de corto circuito. Lográndose obtener con el Power Factory una estructura de programación rápida, eficiente y con modo de programación más consecuente con la realidad del problema.

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CAPITULO

IV

MANUAL DEL DIgSILENT Power Factor 

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4.- DIgSILENT POWER FACTORY: 4.1.- Introducción: El DIgSILENT Power Factory, es un una herramienta creada para simular aplicaciones de generación, transformación, transmisión, distribución, protección y análisis de sistemas industriales. Este programa integra todas las funciones, es fácil de utilizar, totalmente compatible con Windows y combina una serie de capacidades de modelado confiable y flexible del sistema con un concepto de base de datos única. Se pueden realizar Flujos de carga balanceados y desbalanceados, análisis de fallas, armónicos, barrido de frecuencia, estabilidad, Simulaciones electromagnéticas (EMT) para tres, dos y una fase en sistemas de CA y CD, simulación y coordinación de protecciones, confiabilidad en distribución, transmisión y generación, análisis de pequeñas señales, estabilidad de voltaje estático y dinámico, despacho de potencia activa y reactiva, estimación de estado, ubicación optima de capacitores, selección de cables, interfaces para la integración de GIS y SCADA. El análisis de sistemas eléctricos de potencia mediante el uso del Power Factory se realiza a través del caso base, es decir; el caso base es el escenario que emplearemos como referencia y punto de inicio para los análisis. Sobre este, definiremos los casos de estudio (study case) y sus variantes, para crear con ellos las alternativas de expansión y o de operación del sistema de potencia en cuestión.  Adicionalmente, el caso base es utilizado para inicializar ciertos conjuntos de comandos utilizados en la simulación, tales como: - Opciones de comando - Ajustes de disparo - Eventos en simulaciones - Opciones de desplegado de datos - Definición de gráficas

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Los casos de estudio también guardan todos los datos necesarios para reproducir resultados previamente obtenidos. Un beneficio de esta estructura en la base de datos, es que sistemas grandes tienen solamente una sola base de datos, con un solo conjunto de datos para manejar. En caso de cambios en la red, la actualización de la base de datos solamente requiere que el administrador de la base de datos, actualice un caso de estudio y automáticamente se actualizarán todas las variantes. DIgSILENT Power Factory brinda un ambiente gráfico totalmente integrado, el cual permite al usuario : - Dibujar y modificar redes eléctricas representadas mediante diagramas unifilares clásicos, configuraciones de subestaciones permitiendo vistas multicapas, las cuales permiten visualizar y operar varias ventanas con diferentes redes y capas simultáneamente. - Utilizar una extensa librería de iconos de los elementos de un sistema (barras, cargas, generadores, etc.), con los cuales es posible dibujar un sistema eléctrico con solo tomar y arrastrar los iconos desde este menú. - Dibujar y definir diagramas de subestaciones a detalle, tales como: Subestaciones de 1, 2, y 3 barras con o sin barra de transferencia, Barras en forma de U, Esquemas de interruptor y medio, etc. - Mediante la representación de colores, es posible definir diferentes representaciones para niveles de voltaje, diferentes áreas, bandas operativas de voltajes y sobrecargas, así como cualquier criterio operativo definido por el usuario. - Es posible actualizar, ajustar y comparar diagramas unifilares. Además, definir los casos, para garantizar consistencia en las versiones graficas. - Se puede definir interruptores y seccionadores múltiples o sencillos en las subestaciones. - Despliega resultados inmediatamente después de los cálculos directamente en el diagrama unifilar. Todas las variables y señales calculadas, pueden ser desplegadas de acuerdo las necesidades del usuario. - Acceso a la edición de cada uno de los elementos desde el diagrama unifilar mediante un doble clic.

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4.2.- Instalación del Power Factory: La instalación del Power Factory Versión 13.1, se realiza de forma muy sencilla. Existen tres versiones de la licencia puestas en el mercado que hacen variar la instalación del programa de acuerdo a la llave adquirida. La instalación del software se describe brevemente a continuación:

4.2.1- Instalación Versión Demo: Esta llave licencia está restringida solo para el uso demostrativo del funcionamiento del programa. Con esta no se puede realizar ningún diseño ni tampoco se puede ejecutar el software. 4.2.2.- Instalación Versión llave local: Esta versión del programa es una versión completa que permite realizar todas las operaciones programadas en el software. Con esta llave se logra el acceso al programa desde el computador residente, es decir, tanto el programa como la base de datos deben estar instalados localmente en cada computadora que tenga llave. 4.2.3.- Instalación Versión llave Network: Esta llave permite el acceso al software instalado en un servidor a través de la red. El número de maquinas instaladas en red y con acceso al programa depende de la licencia adquirida. 4.2.3.1.- Instalación de red en un Servidor: En esta configuración, el programa reside externamente en un servidor pero utiliza el PC local para la operación del programa. La base de datos para cada usuario, reside en cada PC local o en cualquier otra parte de la red. 4.2.3.2.- Instalación de red en un Servidor de Aplicación:  En este caso, el programa y la base de datos residen en un Servidor de Aplicación, ejecutándose el programa y actualizándose la base de datos por medio de la red. El acceso y la operación del programa son hechos desde la terminal de cada usuario. Este apartado del manual muestra una explicación elemental de la instalación del Power Factory para una llave local. Existe un procedimiento para la instalación del software al momento de ser adquirido, dependiendo del tipo de llave que se tenga; pero no es punto a tratar en este manual de aprendizaje rápido del Power Factory. En este termino del manual trataremos de forma objetiva los pasos a seguir después de tener el software, y ser usado por primera vez en la unidad donde se ejecutara el mismo.

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4.3.- Para efectos de información se explicara de forma rápida el procedimiento de instalación del software:

1.Se descarga el Power Factory y se instala en la maquina el archivo de nombre PF13B252, hacemos doble clic sobre este icono.

2.Aparece la siguiente ventana donde extraeremos los comandos del Power Factory aceptando todas las solicitudes de extracción.

3.Luego de extraer los comandos, activamos el SETUP; que abre el proceso de instalación del Power Factory.

4.Se abre una ventana de dialogo del Software: -Lenguaje a utilizar Siguiente. -Recomendaciones del SETUP Siguiente. -Información del SETUP Siguiente. -Versión del programa Siguiente. -Cerrar todas las aplicaciones y desconectar las llaves electrónicas de puertos USB Siguiente. -Ingresar el número de serie Siguiente. -Elegir destino de ubicación Siguiente. -Seleccionar grupo de programas Siguiente. COMIENZA LA INSTALACION DEL Power Factor .

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5.-

Ya instalado instalado el program programaa da la  bienvenida a la instalación del hardlock.

6.-

Luego de instalado el hardlock, se culmina el  proceso de instalación instalación del Power Factory Versión 13.1, apareciendo en la  pantalla el icono del del software.

Con el debido conocimiento y siguiendo estos pasos se llega a una correcta instalación del software. En este manual, que en sí, es una guía rápida de uso del Power Factory, se muestra rápidamente el proceso de instalación del programa, para el uso del mismo con una llave local. Antes de comenzar con el manejo del programa es necesario conocer algunos conceptos fundamentales que utiliza el DIgSILENT Power Factory.

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4.4.- Conceptos fundamentales:

4.4.1.- Data Base Manager 

:

El data base es el administrador de datos del programa, aquí se organiza la data que maneja el software, se definen los casos de estudio y se visualiza el como se incrementa la información al crear los proyectos y sus escenarios. El data base usa un modelo jerárquico de carpetas para estructurar la data, esas carpetas contienen los datos iniciales que maneja el programa, además contiene todos los elementos requeridos por el sistema de potencia con sus respectivas variables, incluyendo información acerca de los estados del sistema y los casos de estudio, es decir; todos los objetos, acciones y tipos de data están almacenados en la base de datos. Al comenzar cualquier proyecto todos los datos ingresados por un usuario al software son almacenados en esta base de datos como objetos, y a su vez estará vinculada a la ventana de información grafica lo cual permite una conexión bidireccional entre ellas. Debido a la TPOO usada por el Power Factory, el usuario del software tiene la libertad de ordenar la data de la forma como le sea conveniente, siempre y cuando mantenga la relación de orden jerárquico de los elementos. “Cualquier elemento del sistema de potencia es un objeto y todos los Objetos están vinculados al data base”. El ícono para acceder al data base manager se muestra arriba y solo basta con hacer doble clic sobre el, para entrar a la ventana de la base de datos del programa.

: Es el nombre que utiliza el Power 4.4.2.- Caso Base (Base case) Factory para definir el proyecto que vamos a ejecutar. Todos los sistemas de potencia en sus definiciones y cálculos, son estudiados por el Power Factory en base a proyectos, donde estos son el caso principal o raíz de cualquier evento que desarrollaremos con el programa, es decir; son el nivel más alto del árbol  jerárquico en el diseño de los estados del sistema. El caso base o proyecto es siempre el comienzo en la carpeta de una red, aquí haremos las redes del sistema, el diseño de variantes, los casos de estudio, comandos, resultados, etc. Es decir; al momento momento de iniciar el el Power Factory lo primero que se debe crear es el proyecto en el cual vamos a trabajar, si es un proyecto ya definido debemos expórtalo en este punto al Power Factory para trabajar sobre el.

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4.4.3.- Escenario del sistema (System stage) : El escenario del sistema, es una alternativa que posee el árbol jerárquico del proyecto para el diseño de alternativas en un caso particular de la red. En la carpeta de escenario del sistema se almacenan todos los cambios que fueron programados para el proyecto o caso base, es decir; en el escenario del sistema se crean todas las diferencias que tendrá el diseño del nivel jerárquico más alto que esta formado por la red del caso base. Por ejemplo: Un escenario del sistema es una obra que esta incluida en un plan de expansión y que será introducida en un futuro próximo a la red del sistema original del caso base.

4.4.4.- Caso de estudio (Study case) : El caso de estudio es una carpeta que que almacena una una lista de redes y escenarios escenarios del sistema, estas redes y escenarios, estarán en uso dependiendo del estado en que se encuentre el cálculo del caso base, bien sea activado o desactivado. Los sistemas de potencia se caracterizan por el diseño de nuevas obras, por eso se crean estos casos de estudio, ya que al momento de ser estos activados, se activan los escenarios del sistema, realizando los cálculos funcionales. f uncionales. Todos los demás elementos que no fueron activadas sus carpetas, serán ignorados para el caso de estudio, además la lista de la carpeta activada que hará el cálculo del caso, almacenara todos los comandos de cálculo, resultados, eventos, y otros objetos que serán usados para analizar el sistema de potencia del caso activado, es decir; el caso de estudio hereda todas las propiedades del caso base y realiza las modificaciones a dicho caso que fueron planeadas y programadas en el escenario del sistema relacionado al caso de estudio activado.

4.4.5.- Red (Grid) : Un Grid es una serie de elementos del sistema de potencia almacenados en un solo diagrama, utilizando la base de datos del proyecto. Normalmente el Grid forma la parte lógica del diseño de un sistema de potencia. En conclusión el Grid son los diagramas unifilares usados en el proyecto o caso base.

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4.5.- Entrada al Power Factory: El proceso de entrada al programa se realiza de la siguiente forma: Se hace doble clic sobre el icono del Power Factory para acceder al software. En este momento aparece en pantalla un cuadro de texto, para el registro de los usuarios del programa como se muestra en la siguiente figura:

Figura N° 10. Cuadro de dialogo de entrada al Power Factory. En esta ventana del software debemos introducir información acerca de:

4.5.1.- Registro: En este ventana debemos colocar el nombre de los usuarios del programa con su respectiva contraseña, con esto se busca un acceso restringido al mismo y se logra que los usuarios obtengan un perfil dentro del software; es decir, que cada usuario del programa realice su trabajo solo sobre los proyectos que estén dentro de su perfil. 4.5.2.- Licencia: Se debe colocar el número y el tipo de licencia que se adquirió con la llave del software. Cabe destacar que antes de hacer cualquier registro de usuario o cualquier evento dentro del programa, se tiene que realizar este proceso para que el mismo acepte todas las variantes que serán introducidas en el. 4.5.3.- Red: En esta ventana se debe colocar el tipo de versión que se instalara, demo, local o network. Para el caso de llave en un archivo del servidor o servidor de aplicación, se debe especificar el nombre de los directorios donde se inicia la ruta de la red.

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4.5.4.- Base de datos: En este apartado se selecciona las opciones de la base de datos; es decir, donde se alojara la base de datos del software, si se aloja en la maquina de trabajo (local) o se almacena en un servidor (network).

4.5.5.- Avanzado: Estos ajustes solo se realizaran bajo la guía del personal de DIgSILENT.

4.5.6.- Apariencia: Esta ventana se debe a la apariencia de la caja de herramientas, el estilo y la animación. Se recomienda dejar esta ventana con los datos iniciales puestos por el diseñador.

Luego de realizar la correcta definición de los datos en la ventana de registro se pulsa la tecla OK para entrar al programa. En este momento el software comienza a crear el nuevo perfil que fue registrado o entra con un perfil ya creado, cargando los proyectos que estén almacenados en este perfil. Luego muestra en pantalla una ventana, donde el software notifica que ha respaldado la base de datos y recomienda hacer diariamente una copia de seguridad de la base de datos del proyecto en el que se trabaja, esto se explicara en detalla mas adelante. Luego de cargar la base de datos se presiona aceptar y se esta dentro del Power Factory Versión 13.1. Antes de mostrar las ventanas de dialogo que posee el programa, es necesario comprender que el Power Factory se basa en dos ventanas fundamentales como lo son, el Data Base Manager, y la ventana de ambiente grafico. Donde en la primera obtenemos información de los elementos que forman parte del sistema y en la segunda tendremos la información grafica o diagramas unifilares del mismo.

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4.6.- Ventanas Del DIgSILENT Power Factory: El Power Factory utiliza un gran número de ventanas para brindar una mejor comprensión por parte del usuario, esto se realiza para hacer el software más interactivo y menos complicado. A partir de estos ambientes se derivan un gran número de ventanas por lo cual si entendemos y conocemos estos ambientes tendremos un gran dominio del funcionamiento del Power Factory, donde los ambientes más importantes se reducen a los siguientes:

Ventana del menú rinci al.

1 Ventana del data base manager Ventana de ambiente rafico.

2 3

4 Ventana de ambiente de salidas

Figura N° 11. Ventanas del Power Factory.

4.6.1.- Ventana de menú principal: La ventana del menú principal muestra las barras de herramientas que permiten a los usuarios tener acceso al menú de comandos que posee el programa. En el se encuentran los botones de acceso rápido a las aplicaciones más comunes del software.

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Cabe destacar que al momento de abrir el software y no tener ningún caso activado solo tenemos acceso a los botones de Data Base Manager, salida de datos del dispositivo, ajustes de usuario, maximizar ventana de interfase, maximizar ventana de salidas y selección de barras de herramientas. Al momento de activar algún caso de estudio se activan los demás botones de acceso rápido del software.

 A continuación se muestra la ventana de menú principal luego de haber activado algún caso de estudio:

Figura N° 12. Barra de herramientas del menú principal.

En este manual introductorio al programa explicaremos de forma sencilla los accesos mas utilizados:

- Nuevo Data Base Manager : Este icono abre nuevas ventanas del data base manager, el usuario puede abrir varias ventanas del Data Manager de acuerdo a sus necesidades o sus preferencias. - Editar objetos de cálculo :  Este botón permite al usuario editar los objetos que son relevantes para los cálculos, es decir; nos permite a través de filtros de la base de datos acceder a los objetos seleccionados. Por ejemplo: Transformadores, barras, líneas etc. Estor filtros se usan para mostrar en una ventana un objeto seleccionado. Por ejemplo: Queremos observar solamente las líneas de transmisión que están presentes en un proyecto, solo basta hacer clic sobre este icono y seleccionamos las líneas, en este momento el software muestra una ventana de filtro con las líneas de transmisión del proyecto.

- Verificar datos

: Este botón verifica los parámetros de entrada y la topología del proyecto antes de realizar cualquier simulación.

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- Cálculo del flujo de carga

: Con este comienza el proceso de simulación del Power Factory, al seleccionar este botón el programa abre una ventana donde colocamos las especificaciones y los requerimientos del flujo de carga deseado.

- Calculo del flujo de carga optimo

: Realiza la simulación de flujo de carga optimo y al igual que para el caso anterior también se abre un cuadro de dialogo para colocar las especificaciones.

- Calculo de corto circuito

: Este icono realiza el análisis de corto circuito, también se abre un cuadro de dialogo donde colocamos todas las especificaciones necesarias para realizar nuestro análisis.

- Ejecutar escritos DPL

: DPL significa DIgSILENT Programming Language, lenguaje de programación del Power Factory, tiene el propósito de servir como un interfase de programación del programa, con este icono podemos hacer pequeños programas dentro del Power Factory que realicen algunas rutinas no programadas por los diseñadores. - Análisis de cálculos de salida : Con este icono podemos mostrar en la ventana de salidas un reporte de las variables estudiadas en la simulación, también puede ser usado para interpretar los resultados. Al hacer clic sobre este icono el programa muestra un cuadro de dialogo donde nos pide información acerca de la simulación realizada y acerca de los elementos de los cuales necesitamos el reporte. - Documentación de datos de dispositivos : Con este icono podemos mostrar en la ventana de salidas un reporte sobre la condición de los elementos del sistema a simular, conductores transformadores, sub estaciones, etc. También puede servir de ayuda para chequear la data introducida. Existen 2 formas de mostrar los resultados a través de una lista corta o una lista detallada, esto depende del requerimiento del usuario. - Actualizar base de datos : Este icono actualiza la base de datos del sistema sobre escribiendo los listados calculados en la base de datos del sistema. Un ejemplo, son los taps de posición de transformadores que son calculados en un flujo de carga, actualizando con estos nuevos valores la data existente.

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- Selección de barras de herramientas : Este icono muestra al usuario los diferentes iconos que poseen las barras de herramientas para diferentes comandos como son: Estabilidad, herramientas, control de datos, armónicos, etc. Dependiendo de la licencia del usuario. - Calculo de las condiciones iniciales de Estabilidad : Este icono permite el calculo de los valores iniciales del sistema en la simulación del calculo de estabilidad, en el momento de iniciar el calculo se hace doble clic sobre este icono y se abre un cuadro de dialogo donde debemos dar información de las condiciones a calcular. Para realizar un cálculo correcto de las condiciones iniciales, la data dinámica introducida a la base de datos no debe presentar ningún error. - Inicio de simulación de Estabilidad : Este icono realiza el análisis de estabilidad del proyecto, al momento de hacer clic sobre el, aparece un cuadro de dialogo para solicitar información acerca de la ejecución de la simulación; cabe destacar que es necesario realizar antes de la ejecución de la simulación un correcto calculo de las condiciones iniciales.

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4.6.2.- Ventana del data base manager: La ventana del data base manager ofrece las ventajas necesarias para controlar y manejar la data de los proyectos y estados del sistema. En esta ventana se obtiene información acerca de los parámetros y elementos de un sistema de potencia o de otros elementos (objetos) creados; allí pueden ser definidos nuevos casos de estudio, se pueden crear nuevos elementos, pueden ser creados nuevos estados del sistema, se pueden activar o desactivar parámetros, los objetos se pueden cambiar, eliminar, copiar, etc. Todas estas acciones pueden ser tomadas y controladas simplemente por la ventana del data base manager. Todas las aplicaciones realizadas por el Power Factory, están íntimamente ligadas en su proceso al data base. A continuación se muestra un grafico donde se especifican los diferentes elementos que conforman la ventana del data base manager.

a

 b

c d

e

Figura N° 13. Ventanas del data manager.

a.- Barra de títulos: Ellas nos muestran el nombre del elemento de la base de datos que estamos utilizando. b.- Barra de herramientas: Es la barra local de herramientas de la base de datos. 50

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c.- Ventana de la base de datos Esta ventana es la primordial interfase entre el programa y el usuario, a través de la misma podemos introducir todo el proyecto a diseñar en la base de datos del programa. La información que es almacenada en esta ventana esta ordenada usando el modo de carpetas aplicado por el sistema para Windows de Microsoft. En esta ventana, se crean los proyectos con todos sus elementos, los casos de estudio que se le aplicaran al mismo, las variantes o escenarios del sistema, etc. Esta ventana mantiene una relación directa con el buscador de la base de datos. También presenta la ventaja que podemos acceder a la ventana de representación grafica, existiendo una relación bidireccional entre estas ventanas. Toda la información necesaria en un proyecto y la forma como esta ordenada lo encontramos aquí. El modo como se maneja esta parte imprescindible del software será explicado de forma más detallada mas adelante con un ejemplo.

d.- Buscador de la Base de datos: Este anexo a la ventana de la base de datos, es la interfase entre el usuario y la base de datos del software, donde toda la data que es introducida o seleccionada en la ventana de la base de datos es mostrada por este buscador. Este buscador muestra de forma específica y detallada la información contenida en los elementos seleccionados de la base de datos, aquí se realizan, se editan, se interconectan y se modifican todos los elementos que forman parte de un proyecto. La información de los elementos seleccionados de la base de datos mostrada en este anexo puede ser modificada, es decir; el usuario puede modificar la información que será mostrada en este anexo de acuerdo a su necesidad o grado de interés. Por ejemplo: Queremos que la carpeta de líneas de 115 KV muestre en el buscador la data de cada línea referente al Nombre de la línea, nivel de tensión, longitud, tipo de conductor, etc. Para mostrar esta información requerida el usuario debe seleccionar los elementos a analizar y luego se declara el tipo de información que necesita ser estudiada. El uso de este buscador será explicado mas adelante de forma detallada con el ejemplo de aplicación del software. e.- Drag&Drop: Esta es una herramienta de arrastre que posee el software, la cual nos permite mover objetos dentro del programa sin perder sus propiedades y funciones. También permite el intercambio de escenarios siempre y cuando tengamos el Drag&Drop activado. Es un Copy y paste de forma rápida, pero se debe tener presente que todos los vínculos de los objetos que sean movidos deben ser actualizados.

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 A continuación se muestra algunos de los iconos mas usados por la ventana de la base de datos:

- Nuevo objeto : Este icono del Power Factory permite la elección de nuevos elementos que serán utilizados por el programa, con esta opción podemos introducir a la base de datos todos los objetos que conforman el proyecto a simular con el software, donde seleccionamos el objeto de nuestro interés y luego le damos las especificaciones propias del mismo. : Esta opción permite eliminar de la base de datos un - Eliminar objeto objeto no deseado, previamente seleccionado. : Este icono permite editar y cambiar la información - Editar objeto registrada en cualquier objeto previamente seleccionado de la base de datos. : Este icono permite ver en el buscador de la base de - Modo de detalle datos todas las características de los objetos seleccionados en la ventana de la base datos. Este botón permite acceso a la información registrada en los objetos creados. Por ejemplo: Necesitamos conocer algunos parámetros de las líneas de 115 Kv del la EDC: Lo que se hace es seleccionar en la base de datos la EDC la carpeta de líneas de 115 Kv, en ese momento nos aparece información de las mismas, pero si queremos registrar solo parámetros específicos debemos proceder de la siguiente forma:

- Nos situamos en parámetros flexibles y hacemos clic con el botón derecho. - Seleccionamos data flexible. - En este punto nos aparece un cuadro de dialogo que nos muestra el tipo de data que muestra el buscador de datos y la que puede mostrar, seleccionamos las variantes de interés y seleccionamos aceptar, en este instante aparece en el buscador la data requerida para el análisis. Por ejemplo: nombre de la línea, longitud, tipo de conductor, etc. - Selección de clase modo detallado : Este icono muestra en el buscador de la base de datos, todos los objetos que están en la carpeta seleccionada de la ventana del data manager, líneas, generadores, transformadores, cargas, etc.  Al momento de selecciona uno de ellos, el buscador de la base de datos solo muestra la información del objeto seleccionado. - Definir datos flexibles : Este icono permite el acceso directo a la data del buscador de datos, al hacer click sobre el aparece al cuadro de dialogo mencionado anteriormente que nos permite la selección de la data de interés de algún elemento en particular. 52

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- Buscar :  Al hacer click sobre este icono se abre una pequeña ventana donde nos indica la función a realizar por el mismo la cual se fundamenta en crear filtros donde almacenaremos información de elementos seleccionados para su posterior análisis. 4.6.3.- Ventana de ambiente grafico: El DIgSILENT Power Factory usa TPOO, donde todos los objetos son almacenados en una base de datos. La información grafica dentro del programa es llevada por los objetos gráficos, es decir; si creamos una línea dentro de un grid del sistema de potencia, esta será grabada como un objeto línea dentro del grid sistema de potencia. Esto da la ventaja de tener un grid o una red conformada por sus componentes los cuales intercambian información con otros grid, pero no permiten el acceso a los mismos, creando las redes que conforman el sistema de potencia. Para crear un diagrama en esta ventana se puede acceder directamente por el ambiente grafico, haciendo click con el botón izquierdo para seleccionar el símbolo del elemento a representar. Para definir la data del elemento solo basta hacer doble click con el botón izquierdo sobre el elemento y aparecerá el cuadro de dialogo para editar la data del mismo. En el ambiente grafico del Power Factory se pueden crear tablas de gráficos, estas tablas permiten tener en un solo ambiente todas las redes del sistema diseñadas en el proyecto, estas redes solo pueden ser mostradas una a la vez, y deben ser seleccionadas en la tabla de gráficos para ser observadas. A continuación se muestra las diferentes aplicaciones que conforman la ventana del ambiente grafico.

Figura N° 14 Ventana del ambiente grafico.

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La ventana del ambiente grafico posee varias aplicaciones, en esta guía rápida del Power Factory explicaremos los iconos más utilizados:

- Modo congelado : Este icono permite mostrar o esconder los símbolos de acceso rápido a los elementos que forman parte del proyecto, esta opción es usada en la ventana de ambiente grafico y nos permite tomar de allí cualquier elemento que necesitemos al momento de realizar el dibujo de cualquier diagrama durante la realización del proyecto. - Opciones de grafico : Este icono permite al usuario modificar el diseño de un grafico realizado, al hacer doble clic sobre el nos aparece un cuadro de dialogo donde podemos seleccionar el grid a modificar. En este cuadro podemos hacer varios cambios como por ejemplo el fondo del diseño, la escala, entre otros. - Editar y cambiar data : Este icono permite el acceso rápido a la ventana de la base de datos o data manager, en esta podemos editar o realizar los cambios necesarios en cualquier componente que forme parte de la misma. - Objetos existentes en el grafico : Este icono abre una ventana de filtro donde aparecen todos los elementos y objetos que forman parte del proyecto, estos son presentados en una ventana donde tenemos información del tipo de elemento, en que carpeta esta ubicado, su condición de servicio, entre otros. - Activar o desactivar bloque de leyenda : Este icono permite colocar en la ventana de diagrama un bloque con la información necesaria acerca del proyecto realizado. Es la leyenda del plano o diagrama. 4.6.4.- Ventana de salidas: La ventana de salidas, esta ubicada en la parte inferior del menú principal, esta aparece al momento de entrar al programa, y permanece inactiva hasta que el usuario realice cualquier simulación en ese instante nos muestra un dialogo donde nos da un reporte del tipo de acción que esta realizando el programa, que elementos de la base de datos están presentando problemas y que tipo de problema, así como los posibles errores y el tipo de error que esta arrojando la simulación. Esta ventana siempre esta allí y el programa no permite que sea cerrada solo minimizada. En esta ventana información valiosa de la ejecución de cualquier simulación. Para acceder a cualquier aplicación que posee la ventana de salidas es necesario hacer click con el botón derecho del mouse o hacer click sobre los elementos ubicados en la barra de herramientas de la ventana de salidas:

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Barra de herramientas de la Ventana de salidas.

Figura N° 15. Ventana de salidas del Power Factory. Entre las aplicaciones que pueden ser ejecutadas sobre la ventana de salidas desde la barra de herramientas se encuentran entre las más utilizadas:

- Abrir editor :  Nos muestra una ventana de salidas simultánea donde podemos editar textos. - Copiar exportados

: Copia los mensajes emitidos por la ventana de salida para ser

- Guardar programa.

:  Guarda los archivos de salida, para ser copiados fuera del

- Borrar todo salida. - Buscar

:  Borra todos los diálogos o mensajes de la ventana de

: Busca en la ventana de salida algún término en particular.

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4.7.- Manejo practico del Power Factory. Para explicar de forma práctica y rápida el uso del programa Power Factory utilizaremos un ejemplo, el cual describa de forma sencilla los componentes que forman parte de un sistema de potencia y la data que es necesaria de cada uno de ellos. El sistema a diseñar consta de un generador, tres barras, una línea de transmisión y una carga como lo muestra la siguiente figura.

Luisa Cáceres

Los Robles

L. Cáceres-L. Robles: 115 Kv

13.8 Kv

115 Kv

115 Kv Carga

Figura N° 16. Diagrama unifilar a diseñar.

Para representar este sistema en el Power Factory tenemos 2 formas de implementarlo: - Utilizando el data base manager. - Utilizando la ventana de ambiente grafico. En este manual de acceso rápido al Power Factory explicaremos el diseño de un nuevo proyecto utilizando el administrador de datos.  Antes de continuar con el diseño del ejemplo es necesario recordar algunos conceptos de la tecnología de Programación Orientada a Objetos y que están estrechamente vinculados a la solución que adopta el Power Factory al estudio de sistemas de potencia. Lo primero que tenemos que realizar al momento de diseñar un evento con el Power Factory, es la recolección de la data, la cual es enfocada por el programa de la siguiente manera: Se tiene una maquina que posee características de diseño y de funcionamiento, las primeras tienen que ver con la data común de la maquina y la segunda se deben al uso que le sea destinado a la maquina.

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La solución que adopta el Power Factory a esta variante es el uso de las librerías, donde lo que se busca es tener la data común del equipo almacenada en una librería y cada vez que al sistema entre un equipo con las mismas características de diseño, no se tenga que introducir de nuevo toda la data de fabricación asociada al mismo, facilitando el diseño y disminuyendo la base de datos del programa. ¿Como Hacerlo? En términos generales se crea un OBJETO TIPO, el cual se almacena en una librería para ser usado por todos los elementos que compartan las mismas características de diseño, luego de esto se especifica la data propia del objeto en si, logrando el objeto deseado, es decir; el fabricante nos da la data del equipo en las tablas de datos, creamos un objeto tipo con esta data para que sea almacenado en una librería, y los datos de funcionamiento de acuerdo al uso son dados a la maquina en forma individual. Por ejemplo: Un fabricante de generadores crea un modelo en especifico, Todos los equipos de ese modelo en particular poseen las mismas características de diseño dadas en las tablas de datos: Tensión nominal, Potencia nominal, etc. El Power Factory para simplificar la base de datos y el diseño del proceso sigue los siguientes lineamientos: - Se crea un Objeto tipo con la data del fabricante o características de diseño. -

Se almacena este Objeto Tipo en librería, para que pueda ser tomado por otros elementos del mismo modelo pero que están destinados para otra aplicación.

-

Se crea el modelo del generador que necesitamos con sus características propias o de funcionamiento y se asocia o se hace un (Link) con la librería que tiene las característica comunes del elemento a diseñar.

- Luego de tener toda la data asociada al elemento a crear, el programa tiene un objeto que representa el equipo a simular. Esta metodología de procedimiento es aplicable a todos los elementos que poseen data común de fabricación, los conductores, los transformadores, los generadores y todos aquellos elementos que poseen data que sea usada por varios objetos de una misma especie que formen parte del software. A continuación presentaremos la forma de realizar un diseño con el DIgSILENT Power Factory:

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4.7.1.- Recolección de la data: Es necesario recordar que para cada tipo de simulación la data a utilizar no es la misma, es decir; para análisis de flujo de carga, análisis de corto circuito, estabilidad, entre otras que realiza el software, la data difiere de acuerdo al caso de estudio. En nuestro caso haremos una simulación para un flujo de carga, por eso presentamos la siguiente data del ejemplo a utilizar, la cual se estructura de forma particular para explicar la data necesaria y así crear los objetos tipos y los datos propios de cada elemento. En el ejemplo, cuando nos referimos a datos propios, son los que se generan de acuerdo al funcionamiento del elemento, ubicación, utilización, etc. Y cuando nos referimos a datos comunes haremos referencia a los datos de placa asociados al equipo.

4.7.1.1.- Generador:  ____________________________________________________________________________

Datos comunes del Generador Datos Básicos Pot. aparente nominal Voltaje nominal Factor de potencia Conexión: ---------------

--------

32 MVA 13.8 Kv 0.8 Y-N

Flujo de carga Reactancia sincrónica Eje directo 1.337

P.U 1.327 P.U

Eje cuadratura Limite de potencia reactiva Valor -0.40625 P.U Mín. Valor 0.59375 P.U Max

Datos propios del Generador Datos Básicos N° de maquinas en paralelo

Flujo de carga 1

-------------------------------------------------Impedancia del terreno Reactancia Xe: 0 del terreno Resistencia Re: 0 del terreno -------------------------

Potencia Activa

10 MW

Potencia reactiva

5 Var

Tensión nominal

1.03 P.U Limite de potencia reactiva -1 a 1 P.U. -30.31 a 30.31 Controlado por voltaje

Datos de secuencia (0)

--------

Reactancia

--------

Resistencia

Xo:0,08 P.U. Ro: 0.01 P.U

58

Capitulo IV --------

Datos de secuencia (-)

--------

Reactancia

--------

Resistencia

X2:0,12 P.U. R2: 0.01 P.U

4.7.1.2.- Carga:

 ____________________________________   ________________________________________

Datos propios de la carga Datos básicos ---------------

Flujo de carga Balanceado: Carga total Pot. activa Factor de Potencia Voltaje

---------------

Si 29.8508 MW

Datos comunes de la carga Datos básicos

Flujo de carga

Tipo de  AC sistema: Tecnolo  ABC YN gía

Voltaje dependiente de P Voltaje dependiente de Q

2 2

1 P.U.

4.7.1.3.- Líneas de transmisión y conductores:  _____________________________________________________________________________________

Datos comunes de la L.T. Datos Básicos

Flujo de carga

115 KV

Parámetro por Longitud Secuencia(+)

Corriente Nominal

0.6 KA

Susceptancia B:

Tipo de conductor

Aéreo

Tipo de sistema

AC

Tensión Nominal:

Parámetro por longitud Secuencia cero. Susceptancia B:

 No

--------

N° de fases

3

--------

Frecuencia Nominal

60

--------

Neutro

Parámetros por Longitud secuencia (+)

Resistencia R Reactancia X

y (-)

0,1211 Ω/Km 0,4959 Ω/Km

Parámetros por Longitud secuencia (Cero)

Resistencia Ro Reactancia Xo

0,3162 Ω/Km 1,1023 Ω/Km

3,3468 uS/Km

Datos Propios de la L.T. Datos Básicos Longitud de la línea: N° de Líneas en paralelo: Modelo de la línea:

10.03 Km

1 Lumped  parameter

1,9382 uS/Km

-------------------------------------------

59

Flujo de carga ----------------------

Capitulo IV

4.7.1.4.- Transformador:  _____________________________________________________________________________________

Datos propios del Transformador Datos básicos Lado (alta)

Zona

Transformadores en paralelo Impedancia del terreno lado (alta)

Flujo de carga 0

Posición del tap.

1

----------

aterrada

----------

Datos comunes del Transformador Datos básicos Potencia 32 MVA Nominal: Frecuencia 60 Hz Nominal Voltaje lado de alta Voltaje lado de baja Voltaje de corto Impedancia de secuencia (-)

115 KV 13.8 KV 10.47% 10.47%

Flujo de carga Tap. En lado:  Alta HV Voltaje 1% adicional por Tap. Desfasaje 0° Posición neutral de Tap Posición min. Del Tap. Posición Max. Del Tap.

0% -10 10

Luego de obtener la data necesaria de cada elemento involucrado en el diseño, se procede a realizar el proyecto del ejemplo en el DIgSILENT Power Factory, el cual será realizado mediante el uso del Data Base Manager.

60

Capitulo IV

4.7.2.- Diseño del sistema aplicando el data base manager. Para dar solución al evento a diseñar mediante el uso del Data Base Manager debemos seguir los siguientes pasos:

4.7.2.1.- Definición del proyecto.

El primer paso a seguir es crear el proyecto sobre el cual vamos a trabajar, esto se realiza colocando el cursor sobre el usuario en uso “curso”, se hace clic con el botón derecho, el cual da acceso a una nueva ventana, se desplaza el cursor a través de esta hasta “Nuevo” y se selecciona “Proyecto”.

Esta selección nos abre un cuadro de dialogo con la siguiente característica:

En los datos básicos damos nombre al proyecto, definimos las unidades de trabajo y la moneda con la que se harán los cálculos. También damos los valores de potencia base, resistencia y conductancia mínima por  unidad. En la descripción se abre un cuadro de texto donde colocamos especificaciones del diseño. Luego de aceptar esta información se abre otro cuadro de dialogo donde nos ide información de la Red a traba ar. 61

Capitulo IV

 Al crear nuestro proyecto el software abre un nuevo cuadro de dialogo donde automáticamente crea una red, la cual es un elemento objeto y nos pide información acerca del nombre y color que declararemos para esta red, además de la frecuencia a trabajar en el proyecto. En nuestro caso en particular el proyecto recibirá el nombre de EJEMPLO, las unidades de trabajo serán definidas en este momento del diseño. El programa trae por defecto unidades predeterminadas pero el usuario tiene la posibilidad de cambiarlas, a la unidad que el proyecto lo amerite. El programa también nos permite tomar ajustes a las unidades de proyectos ya existentes. Cabe destacar que al momento de crear un nuevo proyecto el programa le agrega por defecto al mismo, unas carpetas llamadas: ajustes, papelera de reciclaje y biblioteca, además del caso de estudio donde, en la carpeta de ajustes encontramos los filtros y símbolos adicionales, en la papelera de reciclaje conseguimos los elementos eliminados y en la carpeta Biblioteca se alojaran las librerías que crearemos en nuestro diseño. Luego de este proceso de creación del proyecto, el programa realiza automáticamente una red o Grid de trabajo y activa a su vez el proyecto creado. El programa también permite exportar proyectos ya realizados para trabajar sobre ellos. La forma de introducirlos al Power Factory se realiza de la siguiente forma:

En la ventana del ambiente grafico, se abre el cuadro de archivo luego se selecciona importar y se hace clic sobre Datos, esto permite extraer la data almacenada en cualquier unidad del Hardware.

62

Capitulo IV

Durante el proceso de trabajo sobre un proyecto con el Power Factory este debe estar activado, para el caso de proyectos ya diseñados y que han sido importados al programa se debe activar el Caso Base para indicarle al software que elementos se encuentran activos. Esto se realiza de la siguiente manera:

Se coloca el cursor sobre el proyecto a trabajar se hace clic con el botón derecho y aparece el cuadro de dialogo donde podemos realizar varias operaciones entre ellas activar el proyecto.

En todo Caso Base diseñado o modificado se debe exportar los datos para garantizar que los cambios ejecutados queden grabados en la dirección que asignemos a los mismos, esto se realiza igual al paso anterior pero se selecciona el recuadro “Exportar Datos” donde aparece una ventana en la cual seleccionamos la unidad donde queremos grabar nuestro proyecto. El Power Factory al crear un nuevo proyecto, crea por defecto un Caso de Estudio en donde definimos las unidades de las variables, además será el término en orden jerárquico donde realizaremos el diseño de nuestro proyecto.

 Al editar el caso de estudio el programa muestra el siguiente recuadro donde colocamos información acerca de las unidades de las variables a manejar.

63

Capitulo IV

El Caso de Estudio posee un recuadro llamado “Redes/Etapas del Sistema” en el cual se encuentra información de las redes que están asociadas a este. El Caso de Estudio indica sobre que elemento del diseño se está trabajando por lo que debe estar activado para que el programa sepa que elementos están en uso. Luego de editar el caso de estudio con las respectivas unidades de las variables, se debe realizar la declaración de las librerías.

4.7.2.2.- Definición de librerías.  Antes de comenzar a introducir los elementos que forman parte del sistema es necesario crear las librerías que serán los objetos tipo que contienen información acerca de los mismos. Para crear las librerías procederemos de la siguiente forma:

Se coloca el cursor sobre el caso de estudio, hacemos clic con el botón derecho y nos aparece el cuadro de dialogo de la figura nos desplazamos hasta Nuevo y seleccionamos Carpeta.

Esta ventana aparece en el momento de seleccionar una nueva carpeta. Es necesario tener dentro del caso de estudio una carpeta de librerías donde almacenaremos todos los objetos tipo que formen parte de ella, como se muestra en la figura esta es una carpeta del ti o biblioteca. 64

Capitulo IV

Luego procedemos a crear dentro de esta carpeta de librerías todos los objetos tipos que serán utilizados en nuestro caso base: El proceso para crear las librerías necesarias en nuestro diseño se muestra en la grafica adjunta, donde para crear la librería asociada a cada elemento procedemos de la siguiente forma: Colocamos el cursor sobre la carpeta de librería creada en el paso anterior, hacemos clic con el botón derecho nos desplazamos por el cuadro de dialogo hasta “Nuevo” seleccionamos “Carpeta” y aparece el recuadro de la figura siguiente. En este momento para efectos del ejemplo crearemos la librería asociada al generador, cabe destacar que estas nuevas carpetas llamadas de acuerdo al elemento que las conformen estarán dentro de la carpeta librería creada anteriormente, y que son elementos tipo.

Para declarar las demás librerías que son necesarias para realizar nuestro caso de estudio del proyecto procedemos de igual forma que en el caso anterior donde se creó la librería del elemento tipo denominado generador.

65

Capitulo IV

Luego de crear las librerías asociada a cada elemento del diseño, la ventana del administrador de datos nos queda de esta forma.

 A continuación procedemos a declarar las librerías creadas en el paso anterior, de esta forma introducimos los datos requeridos por estos elementos. El proceso de declaración de librerías se realiza de la misma forma para todos los elementos tipo creados en esta sección, por lo cual para los fines de esta guía solo se mostrará el proceso de creación de la librería denominada “Generadores”.

Ubicamos el cursor sobre la librería a declarar, hacemos clic con el botón derecho, en el cuadro de dialogo anexo seleccionamos “Editar”, donde aparecerá la ventana de dicho elemento tipo, en este recuadro hacemos clic sobre el icono de nombre “Contenido”.

66

Capitulo IV

Este proceso lo explicaremos en dos pasos: - Al seleccionar el icono de contenido se abre una ventana anexa, en esta ventana debemos hacer clic sobre el icono nuevo objeto. - En el momento de seleccionar nuevo objeto aparece un recuadro donde se nos muestran los diferentes elementos tipos que posee el Power Factory.

Para el caso de la librería de generadores seleccionamos “Tipo de Maquina Sincrónica (TypSym). Para el caso de elementos que no aparezcan directamente en este recuadro los buscamos de la siguiente forma:

Seleccionamos en el recuadro el marcador que nos indica que es un elemento de “Tipos Especial”, de esta forma nos mostrara todos los elementos asociados a estos. Luego seleccionamos el elemento de interés para continuar con el proceso de declaración de librerías.

 Al momento de seleccionar el elemento tipo que estamos declarando, que para nuestro caso es el generador, aparecerá en pantalla un recuadro anexo como el que se muestra en la siguiente grafica: 67

Capitulo IV

En este punto colocamos los datos comunes de cada elemento de diseño los cuales están declarados en tablas o definidos en los datos de placa de los elementos, aquí podemos declarar el nombre del elemento y definir las variables de datos básicos y de flujo de carga de cada elemento.

Luego de crear nuestro elemento tipo (generador) aparece la ventana de contenido con el elemento creado.

Para declarar las demás librerías que forman parte del caso base del ejemplo procedemos de igual forma, logrando tener en el administrador de datos una carpeta Librería la cual contiene la información común de los elementos del sistema. El uso de las librerías facilita el proceso de diseño de sistemas con el Power Factory, solo imagínense declarar todos los datos comunes de cada elemento que hemos colocados en las librerías cada vez que creemos un elemento dentro del programa. Esta es una de las ventajas que posee el uso de estas, facilitando el diseño del sistema y ahorrando espacio en la base de datos. 68

Capitulo IV

Luego de tener las librerías de cada elemento declaradas, continuamos con el diseño del Caso Base, en este punto del diseño crearemos los elementos que forman parte del sistema y los asociaremos a las librerías creadas en la sección anterior, esta asociación en el Power Factory recibe el nombre de Link.

4.7.2.3.- Diseño de los elementos del sistema. Para crear los elementos del sistema a través del administrador de datos procedemos de la siguiente manera:

Se hace clic sobre la red “Unifilar” del Data Base para seleccionarla, apareciendo en el buscador de la base de datos la red de diseño. Se coloca el cursor sobre esta, luego se hace clic con el botón derecho.  Aparece una nueva ventana, donde se desplazara el cursor hasta “Nuevo” y se selecciona “Otros”.

69

Capitulo IV

 Al realizar el proceso anterior el programa muestra un cuadro de dialogo donde aparecen todos los elementos que maneja el Power Factory, en este recuadro se seleccionan los elementos presentes en nuestro sistema.

4.7.2.3.1.- Generador:

Para crear el objeto generador se procede como en el caso anterior, luego se activa “Otros”, se selecciona el filtro “Elm*” y se busca el elemento Maquina Sincrónica (ElmSym). Al momento de aceptar esta maquina nos aparece un recuadro donde colocaremos los datos ro ios de la ma uina.

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Capitulo IV

En esta ventana se declaran las variables: Datos Básicos y Flujo de Carga, además se hace el link entre el elemento y la librería creada en la sección anterior. Para crear el link con la librería se hace clic sobre el indicador de “Tipo” señalado en la grafica, luego se hace clic sobre “Seleccionar Tipo del Proyecto” y se muestra una ventana donde se busca la librería que contiene el generador que se está diseñando.

 Acá se selecciona el Generador que se creo en librería, con el cual se hará el link entre ambos elementos, declarando los datos comunes que osee el enerador del e em lo.  Al seleccionar el elemento de librería con el cual haremos el link, se abre el siguiente cuadro de diálogos:

71

Capitulo IV

En este cuadro de dialogo se coloca la información de las variables propias del generador tanto para los datos básicos como para el flujo de carga, al momento de culminar esta sección estará creado nuestro generador del ro ecto.

En este cuadro de dialogo se coloca la información de las variables propias del generador tanto para los datos básicos como para el flujo de carga, al momento de culminar esta sección estará creado nuestro generador del proyecto en la red que fue seleccionada.

4.7.2.3.2.- Transformador. 72

Capitulo IV

De igual forma que para el caso anterior, se selecciona la red donde estará conectado el transformador del sistema.

 Al hacer clic en “Otros”, se abre un cuadro de dialogo similar al anterior, en este recuadro buscamos el elemento transformador que se desea diseñar y se selecciona, en ese instante se abre un nuevo recuadro con los datos asociados a dicho elemento.

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Capitulo IV

 Antes de colocar la data asociada al transformador a diseñar, se debe realizar el link con la librería que posee los datos de placa del elemento a diseñar la cual se hará de la forma como se muestra en la figura

Para la selección del tipo de elemento al cual está el link del transformador a diseñar se hara del mismo modo que para el caso del generador anterior.

En este recuadro se coloca la data básica como la data de flujo de carga asociada al transformador que se esta diseñando.

4.7.2.3.3.- Línea de Transmisión.

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Capitulo IV

Para crear el elemento línea que pertenezca a la misma red, se procede de igual forma que para los casos anteriores, obteniendo en pantalla el recuadro de los elementos del sistema que posee el Power Factory.

En este recuadro seleccionamos el elemento asociado a la línea de transmisión que estamos diseñando, al aceptar la línea de diseño, aparece en pantalla un cuadro de dialogo donde se coloca la información de datos básicos y flujo de carga de la línea a diseñar.

 Al igual que los demás elementos se debe hacer el link con los elementos declarados en librería, el cual se realiza de la forma como se muestra en la grafica. De igual forma se introduce la data asociada a los datos básicos y flu o de car a de la línea de diseño.

4.7.2.3.4.- Carga.

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Capitulo IV

Se repiten los pasos de los casos anteriores para obtener el cuadro que muestra la selección de los elementos, en el cual se busca el elemento asociado a la carga a diseñar.

Se realiza la conexión con el elemento tipo declarado en la librería y se declaran los datos básicos y de flujo de carga propios de la misma.

El procedimiento para crear los nuevos elementos del sistema es el mismo hasta el punto de la selección del elemento, donde se selecciona el elemento a diseñar y se hace la conexión (Link), con el elemento declarado en librería que posee la data común del mismo.

4.7.2.3.5.- Barras.

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Capitulo IV

Se repiten los pasos de los casos anteriores para obtener el cuadro que muestra la selección de los elementos, en el cual se busca el elemento asociado al terminal a diseñar.

En este recuadro se introduce la data básica y de flujo de carga asociada al elemento terminal, también se declaran los cubiculos que manejan cada uno de los terminales.

En este punto de diseño del sistema se ha explicado como se introduce cada uno de los elementos que forma parte del mismo. Antes de continuar con el diseño haremos un paréntesis para comentar como se realiza el diseño de los terminales del sistema. Nuestro sistema esta conformado por tres barras, una de 13.8 KV y dos de 115KV. El proceso de diseño es el mismo para todas existiendo diferencia en los datos básicos de cada una y en los cubiculos que poseen. En este punto del diseño se observa que el numero de cubiculos (que son las salidas de línea) serán de dos para cada barra del sistema, pero en la vida real este numero puede ser mayor, por eso en este punto se deben declarar tantos números de cubiculos en la barra terminal como numero de salidas posea la misma.

4.7.2.3.5.1 Declaración de cubiculos.

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Capitulo IV

Para crear los cubiculos que están asociados a un terminal se selecciona el recuadro cubículo de la grafica anterior. Luego aparece la ventana de la grafica adjunta, que nos indica los cubículos creados y el nombre de los mismos, aquí se hace clic sobre el icono de nuevo objeto como se indica en la grafica, aparece el recuadro de la parte inferior donde seleccionamos el elemento cubículo ue será diseñado.

Luego de seleccionar el cubículo de diseño aparece el siguiente cuadro de dialogo donde editamos la data de cada cubículo, aquí se introduce el nombre declarado al mismo y se definen los elementos internos que posee, también se adiciona el interruptor y se observa a que terminal esta asociado.

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Capitulo IV

Luego de creados los cubículos asociados a cada terminal se muestra una ventana donde aparece, el numero y nombre de los cubículos creados asociados a la barra terminal.

 Al realizar todos los cubiculos que poseen las terminales del sistema estarán concluidas las barras a diseñar. Con el diseño de estas terminales damos por terminado la declaración de los elementos que forman parte del sistema, mostramos a continuación la forma como se muestra en el Power Factory los elementos diseñados:

El DIgSILENT Power Factory permite que el usuario trabaje y ordene los proyectos de la forma que le parezca mas conveniente, por eso se debe tener mucho cuidado al momento de almacenar y ordenar la información porque a medida que el proyecto aumente, será mayor la cantidad de información que manejara el usuario y si no se posee un administrador de datos de forma ordenada, el acceso a la información será mas engorroso. Una de las soluciones a este inconveniente es el uso de las carpetas donde podemos clasificar la información que maneja el diseño.

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Capitulo IV

4.7.3.- Creación de carpetas para ordenar el Data Base Manager.  A continuación se da un ejemplo de cómo ordenar una base de datos según carpetas: Tomaremos el Caso Base que estamos diseñando como ejemplo donde en este instante tenemos el administrador de datos de la manera como se muestra en la grafica anterior, donde se busca ordenar este administrador de datos por medio de carpetas donde se almacenaran elementos que compartan cualidades:

En este punto creamos una carpeta llamada CasoBase/EJEMPLO, donde almacenaremos nuestro proyecto de nombre EJEMPLO.

La forma de crear carpetas se ha explicado en secciones anteriores. En este apartado explicaremos como crear carpetas que sean paralelas en un nivel de  jerarquía dentro del administrador de datos del programa, para esto se selecciona un nivel superior del data base y se crea la carpeta. Por ejemplo; en el caso de la grafica, para crear una carpeta paralela al proyecto, me coloco un nivel superior (Usuario) y desde este punto creo la carpeta. Luego de tener nuestra carpeta CasoBase/EJEMPLO creada procedemos a introducir dentro de esta el proyecto EJEMPLO. La forma de hacerlo es muy sencilla, primero verificamos que la barra Drag & Drop se encuentre activada, Luego tomamos con el cursor el elemento a transportar hacemos clic y mantenemos el botón presionado y lo arrastramos hasta su destino, teniendo de esta forma el elemento dentro de carpeta deseada, como se muestra en la figura anterior.

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Capitulo IV

Luego de crear las carpetas nos queda el administrador de la base de datos ordenado de la siguiente forma:

Dentro de cada carpeta que se ha creado se encuentra almacenado el elemento objeto asociado a la misma de forma de tener la información ordenada en carpetas de acuerdo a la función que cumplan sus elementos.

4.7.4.- Interconexión de los elementos que forman parte del sistema. Los elementos que fueron creados en el ejemplo, están almacenados en el administrador de datos pero sin poseer ninguna relación que los vincule, por eso se debe establecer la comunicación que relaciona las acciones y elementos interconectados en el sistema. A continuación se muestra de nuevo el diagrama unifilar del sistema montado en el Power Factory. Luisa Cáceres

Los Robles

L. Cáceres-L. Robles: 115 Kv

13.8 Kv

115 Kv

115 Kv Carga

Figura N° 16. Diagrama unifilar del sistema diseñado en el Power Factory.

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Capitulo IV

Para hacer la interconexión de los elementos involucrados en el sistema procederemos de la siguiente forma:

4.7.4.1.- Conexión Generador - Barra 13.8 KV.

Para realizar la conexión entre el generador y la barra terminal de 13.8KV se procede de la forma como se explica en las siguientes graficas: -Primero se selecciona el elemento Generador diseñado, se hace clic con el botón derecho sobre el buscador de la base de datos y seleccionamos editar, obteniendo acceso al cuadro de dialogo de la figura, -En este cuadro se hace clic sobre el recuadro terminal, logrando el acceso a la ventana siguiente donde haremos clic sobre seleccionar abriendo la ventana de la grafica. - En esta ventana ubicaremos la barra de 13.8KV donde se encuentra el cubículo al cual vamos a conectar el generador diseñado. Luego de realizado este proceso se tendrá la conexión entre el Generador y la barra terminal de 13.8 KV.

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Capitulo IV

4.7.4.2.- Conexión Barra 13.8KV – Transformador – barra 115KV.

Para realizar las conexiones Transformador - la barra terminal de 13.8KV Transformador – barra terminal de 115KV se procede de la forma como se explica en las siguientes graficas: -Primero se procede de igual que en caso anterior para editar el elemento Transformador diseñado. -En este cuadro se hace clic sobre el recuadro “Lado LV”, logrando el acceso a la ventana siguiente donde haremos clic sobre seleccionar abriendo la ventana de la grafica. - En esta ventana ubicaremos la barra de 13.8KV donde se encuentra el cubículo al cual vamos a conectar el Transformador diseñado. Luego de realizado este proceso se tendrá la conexión entre el Transformador y la barra terminal de 13.8 KV. Para el lado de alta se procede de igual manera seleccionando “Lado HV” y haciendo conexión con la barra terminal de 115KV L_Caceres. Luego se muestra la grafica del cuadro de dialogo de edición del transformador donde se muestra las conexiones del lado de baja y alta tensión.

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Capitulo IV

4.7.4.3.- Conexión barra 115KV L_Caceres – Línea 115KV – barra 115KV L_Robles.

 Al igual que para los casos anteriores tendremos realizada la conexión de la línea de transmisión a las barras terminales. Los pasos seguidos para este proceso son similares a los de los casos anteriores difiriendo en el hecho que la conexión de los extremos de la línea se hacen sobre los cubículos declarados en las barras terminales y asignados a dichos extremos.

Grafica que muestra el elemento línea conectado a los cubículos de las barras ubicadas a sus extremos.

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Capitulo IV

4.7.4.4.- Conexión barra 115KV L_Robles – Carga. El proceso para crear la conexión de la carga a la barra 115KV L_Robles se realiza de manera similar a los explicados anteriormente. A continuación se muestra de forma grafica la manera como se realiza este proceso:

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Capitulo IV

4.7.5.- Construcción del diagrama unifilar. El proceso para construir el diagrama unifilar del proyecto diseñado se realiza de la siguiente forma:

En la ventana del administrador de datos, se coloca el cursor sobre la red donde creamos nuestro sistema, se hace clic con el botón derecho, desplegando la ventana que se muestra en el dibujo, nos desplazamos sobre esta y seleccionamos “Mostrar Grafica Unifilar/Red” Luego se nos muestra en pantalla la red donde realizaremos nuestro diagrama unifilar:

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Capitulo IV

Para realizar el diagrama unifilar debemos tener el Drag & Drop activado y solo basta seleccionar el elemento a dibujar, del data base manager y arrastrarlo hasta la ventana del ambiente grafico. De esta forma realizamos el diagrama unifilar del sistema montado en la base de datos del DIgSILENT Power Factory.

Para seleccionar los elementos que forman parte del diagrama unifilar, se sigue el siguiente procedimiento: - Debemos tener activada la barra del Drag & Drop, para permitir el arrastre de los elementos del data base a la ventana del ambiente grafico. -Para llevar un elemento al dibujo debemos seleccionarlo de la base de datos. Para realizar este proceso se ubica el cursor sobre la carpeta del elemento a dibujar. Se hace clic sobre la misma, en ese instante el buscador de la base de datos muestra los elementos contenidos en la carpeta seleccionada. Luego seleccionamos el elemento a dibujar haciendo clic sobre el en el buscador de la base de datos y arrastrándolo hasta la ventana grafica, de esta forma tendremos el elemento diseñado en la base de datos, en la ventana del ambiente grafico. -Cabe destacar que en los elementos creados en la base de datos, se encuentra declarada la conexión que ellos poseen en el ambiente grafico, por lo que el programa no permite conectar elementos seleccionados con elementos que no estén interconectados. Por esta razón al momento de seleccionar un elemento de la base de datos, el programa resalta en el ambiente grafico los elementos a los cuales será conectado. 87

Capitulo IV

4.7.6.- Simulación del sistema para realizar el flujo de carga. Luego de terminado el proceso de construcción de nuestro diagrama unifilar procedemos a la simulación del sistema. Para el ejemplo que explica esta guía de acceso rápido al DIgSILENT Power Factory se realizara el análisis de flujo de carga sobre el ejemplo planteado.  Al tener el sistema montado en la ventana del ambiente grafico se procede a realizar la simulación:

Para realizar la simulación del flujo de carga procedemos de la siguiente manera: Primero se coloca el cursor sobre el icono de flujo de carga, haciendo clic sobre el se obtiene el siguiente cuadro de dialogo: En este cuadro de dialogo se le especifica al programa los parámetro de flujo de carga que manejara la simulación. Como son la representación de la red. Donde se le indica al software si la carga esta balanceada o no. Se le indica el tipo de control de potencia reactiva, control de potencia activa, el método del calculo (Newton Raspón, aproximación de sucesiones lineales, iteración de corriente Newton Rapshon) se colocan las opciones de la car a entre otras. 88

Capitulo IV

Luego de tener el flujo de carga seleccionado, hacemos clic sobre el recuadro ejecutar, procediendo a realizar el análisis del flujo de carga. Obteniendo los resultados que se muestran en la siguiente grafica:

En esta ventana grafica se muestran los resultados obtenidos del flujo de carga realizado, dichos resultados están contenidos en los recuadros asociados a cada elemento. Cabe destacar que la configuración de los resultados mostrados en los recuadros puede ser modificada de acuerdo a las necesidades del usuario del programa, es decir; el usuario decide que variable del sistema analizado será mostrada en estos recuadros. r ecuadros. Otra manera de mostrar los resultados obtenidos durante una simulación son los reportes, los cuales se obtienen luego de realizar el flujo de carga con el DIgSILENT Power Factory. A continuación se muestra la hoja de reporte que arroja el programa luego de realizar la simulación del flujo de carga para el sistema planteado.

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Capitulo IV

Este reporte de análisis del flujo de carga realizado por el Power Factory muestra de forma detallada los resultados obtenidos del análisis del flujo de carga en cada uno de los elementos. También muestra todos los componentes que forman parte del sistema y la forma como se comportan durante la simulación del evento planteado.

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Conclusiones

5.- CONCLUSIONES: Las Actividades realizadas en el periodo de pasantías permiten el desarrollo de destrezas necesarias para mejorar profesionalmente, además de proveer experiencias que permiten enfocar las subsiguientes actividades de aprendizajes a tomar por el alumno para su desarrollo. El buen desempeño como profesional depende no sólo de aquello que se aprende en las aulas, es por ello que la experiencia de la pasantía otorga la posibilidad de poner en práctica todos aquellos conocimientos adquiridos a través de los años y a la vez aprender tópicos nuevos que sólo la experiencia otorga. Adicional a todas las oportunidades de aprendizaje antes mencionadas, se incrementa la capacidad de manejo de actividades y se mejora el análisis de prioridades, desarrollando así una característica fundamental para el ingeniero que es la identificación de oportunidades con mayor impacto positivo. Como se pudo observar en el informe presentado, la pasantía realizada tuvo como base fundamental el comienzo de la investigación del trabajo de grado, ya que el mismo necesita el manejo del software DIgSILENT Power Factory como herramienta de trabajo en las aplicaciones que serán analizadas durante la realización del mismo. La Fundación Para El Desarrollo Del Servicio Eléctrico (FUNDELEC), tiene como misión principal la de contribuir al más adecuado desarrollo del sector eléctrico venezolano, y de esta manera, busca su reforma y modernización para asegurar que el servicio que se preste sea de la calidad requerida y lo suficiente en cobertura, disponibilidad y oportunidad, como para promover el desarrollo económico y social. En este sentido el DIgSILENT Power Factory juega un papel primordial en el desarrollo del esquema de trabajo dentro de la fundación, ya que el mismo es una herramienta de vanguardia que permite a sus usuarios una evaluación confiable del sistema eléctrico nacional, dándole a la Fundación un mayor soporte técnico en el análisis y diseño de soluciones a la problemática existente en el sector eléctrico Venezolano. Por esta razón se presentó la necesidad de instruir al personal que labora dentro de la Fundación en el manejo básico del programa, buscando así el mejor desempeño del mismo, de esta forma se tendrá un personal capacitado que preste soporte técnico a las empresas del sector. CADAFE y sus empresas filiales, conforman una de las empresas más importantes del sector, logrando el desarrollo de una infraestructura eléctrica en generación, transmisión y distribución que le permite alcanzar un alto grado de electrificación del territorio nacional.

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Conclusiones

En este sentido el Power Factory, se convierte en una herramienta funcional para la planificación y simulación del sistema, por lo cual CADAFE, muestra interés en desarrollar un plan de entrenamiento y manejo del software dentro del personal que forma parte de los departamentos vinculados al manejo del mismo, en los cuales el uso de la herramienta permitirá una mayor eficiencia y desempeño. Por esta razón CADAFE solicita a FUNDELEC la ayuda técnica necesaria para la capacitación del mismo. El resultado de esta idea se muestra en el siguiente informe, el cual se basó en crear una guía de manejo rápido del software, logrando concentrar en la misma, información acerca de la tecnología utilizada por los diseñadores del programa, la cual esta basada en la programación orientada a objetos, permitiendo al usuario conocer el comportamiento y funcionamiento interno del mismo. También se logro definir los conceptos fundamentales que se manejan durante el proceso de diseño y modelaje de sistemas de potencia utilizando este software, conceptos de gran importancia y que facilitan la comprensión y manejo del programa. Otra de las aplicaciones que se logro plasmar en este informe, es el conocimiento de los comandos básicos utilizados por el programa, permitiendo al usuario de esta guía rápida un manejo fácil y eficiente de las herramientas elementales utilizadas durante el manejo del programa. De esta manera se logra que el usuario este en la capacidad de conocer el manejo del paquete DIgSILENT Power Factory, estando capacitado para analizar y procesar la información que se obtiene con la utilización del mismo. Durante la realización de este proceso de pasantías que culmina con esta guía de manejo rápido del Power Factory, se trabajo de forma paralela con la empresa CADAFE, la cual presto el apoyo técnico y permitió el manejo del programa para lograr integrar los conocimientos teóricos obtenidos acerca del funcionamiento y manejo del software, con la parte real y practica del mismo, permitiendo de esta manera, presentar esta guía rápida la cual es el resultado del esfuerzo mostrado por la empresa CADAFE conjuntamente con la fundación FUNDELEC, para lograr realizar un plan de cursos de entrenamiento del programa que permitan la capacitación del personal que labora en las áreas o tópicos que analiza, estudia y simula el DIgSILENT Power Factory. Con la culminación de este proceso de pasantías, se logro realizar este informe el cual quedara como soporte al personal que labora dentro de la institución y que necesite la utilización del programa para el desarrollo y desempeño de las actividades que así lo ameriten.

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