Multi-Cargas armónicas conectadas en el sistema eléctrico:

En el caso, que estén presentes dos o más cargas no lineales conectadas en un sistema eléctrico, deberá realizarse un estudio similar al presentado anteriormente (caso con una fuente armónica). Para éste estudio se elaboran simulaciones utilizando dos cargas no lineales del mismo tipo (CEV’S) como se muestra en la

en la mag e c

conecta la carga armónica es que presenta mayor variación de corriente fundamental, y así, utilizando el mayo

ndamental puede detectarse el nodo c

rriente armónica. En el nodo en e cuál se

emento de corriente a frecue inar.

Figura 3. 32, utilizando variaciones de 1MVar en las cargas armónicas hasta con tres incrementos, pero con fines de abarcar todos los comportamientos posibles al existir multi-cargas no lineales, se varía la potencia de una carga mientras la otra permanece en estado estable, y se repite el procedimiento de manera inversa. Por cada simulación, es necesario guardar los archivos de resultados, para que de manera posterior sean utilizados por las rutinas de programación diseñadas para realizar el estudio de detección. A continuación se presenta éste análisis de resultados, el cuál será el punto de partida para la extracción de características representativas de cada comportamiento, y así de forma posterior, utilizarlas en la elaboración del algoritmo de detección.

Figura 3. 32 Diagrama eléctrico con dos cargas armónicas

Figura 3. 33 Gráfica comparativa de V₅ −I₅en nodo 3 con carga no lineal con

Figura 3. 34 Gráfica comparativa de V₅ I₅

ectada en nodo 3 y 4, variando carga armónica en nodo 4

− en nodo 3 con carga no lineal conectada en nodo

3 y 4, variando carga armónica en nodo 4 normalizado

CAPÍTULO 3

Figura 3. 35 Gráfica comparativa de I₅−I₁en nodo 3 con carga no lineal conectada en nodo

3 y 4, variando carga armónica en nodo 4

Figura 3. 36 Gráfica co parativa de m I₅−I₁en nodo 3 con carga no lineal conectada en nodo

3 y 4, variando carga armónica en nodo 4 normalizado

Figura 3. 37 Gráfica comparativa de V₅ −I₅en Figura 3. 38 Gráfica comparativa de V₅−I₅en carga no lineal conectada en nodo 4, variando carga armónica en nodo 4

normalizado nodo 4 con carga no lineal conectada en nodo

Figura 3. 39 Gráfica comparativa de I₅−I₁en Figura 3. 40 Gráfica comparativa de I₅−I₁en nodo 4 con carga no lineal conectada en nodo

3 y 4, variando carga armónica en nodo 4 nodo 4 con carga no lineal conectada en nodo 3 y 4, variando carga armónica en nodo 4 normalizado

Figura 3. 41 Gráfica comparativa de V₅ −I₅en V₅−I₅

nodo 5 con carga no lineal conec e y 4, variando carga armónica en no

Figura 3. 42 Gráfica comparativa de en tada n nodo

do 4

3 nodo 5 con carga no lineal conectada en nodo 3 y 4, variando carga armónica en nodo 4 normalizado

CAPÍTULO 3

Figura 3. 43 Gráfica comparativa de I₅−I₁en nodo 5 con carga no lineal conectada en nodo

3 y 4, variando carga armónica en nodo 4

Figura 3. 44 Gráfica comparativa de I₅−I₁en nodo 5 con carga no lineal conectada en nodo

3 y 4, variando carga armónica en nodo 4 normalizado

De acuerdo a las gráficas presentadas se presenta el siguiente análisis de características:

nectada en el nodo 4, por lo tanto el comportamiento puede apreciarse en la Figura 3. 33, Figura 3. 34, Figura 3.

Nodo 3:

En éste nodo se encuentra presente una carga armónica, pero la carga no lineal responsable del disturbio es la que se encuentra co

35 y Figura 3. 36. En las gráficas de V₅−I₅ se observa que ante cambios de consumo de potencia de una carga armónica en otro nodo del sistema la corriente nodal sufre decrementos, mientras que el voltaje incrementa, pero el comportamiento es de forma no lineal. Esto ocurre como consecuencia si se hace referencia a la Figura 3. 13, y a U₅ =U_N −I Z_{5 N} =(I₅+I Z_G) _L. . . . . (3. 3 ). Al incrementar el potencial

5

V se está incrementando la corriente armónica que fluye a través de la carga pasiva y éste incremento compensa la corriente que suministra la carga armónica invariante en el nodo 3, ésta serie de eventos repercute en una disminución de la corriente nodal en el nodo de estudio. En el análisis de I₅−I₁, se aprecia que la corriente fundamental permanece muy próxima a la invariabilidad, así como la corriente

nodo no existe variación de corriente rmónica), ya que en otro nodo la carga d de sufre variaciones casi imperceptibles ya que la carga no lineal en el nodo 3 es la que aporta la corriente armónica a la carga pasiva y distribuye también a todo el sistema.

Nodo 4:

armónica, esto se debe a que en éste fundamental (consumida por la carga a

En éste nodo se encuentra pr y la respuesta de los parámetros baj

esente la carga armónica causante del disturbio, o análisis puede verse en la Figura 3. 37, Figura . 38, Figura 3. 39 y Figura 3. 40. En las gráficas de V₅−I₅

3 se observa que ante

ambios de consumo de potencia de la carga armónica en éste nodo, incrementa nto el voltaje como la corriente nodal, pero el comportamiento no es lineal. La xplicación a éste comportamiento emerge a partir de la Figura 3. 13, y a

= a

o en el potencial y esto incrementa el l

comp o de la carga

rmónica (existe variación), y esto a su vez inicia un aumento del flujo de corriente armón

c ta e

5 N −I Z5 N =(I5+I ZG) L_. . . . . (3. 3 ). Al incrementar la potencia de la carg

armónica en el nodo 4 existe un increment

U U

5 V

consumo de corriente armónica que fluye a la carga pasiva, pero a diferencia de ortamiento del nodo 3, este incremento no es mayor al increment

a

ica hacia el sistema eléctrico a través de éste nodo. Por la ecuación

5 N 5 N (5 G) L

U =U −I Z = I +I Z _. . . . . (3. 3 ).puede verse que el incremento de V₅ no es directamente proporcional a I_G, si no que tiene adicionalmente el parámetro I₅, éste es el factor que provoca el comportamiento no lineal, pero tanto V₅ e I₅ se comportan de forma ascendente al incrementarse la potencia de la carga armónica en éste nodo. El comportamiento de I₅−I₁ se debe a que, con motivo d ión de potencia reactiva de la carga no lineal en el nodo 4, el voltaje en este nodo

e la variac

incrementa, esto a su vez provoca una disminución de corriente fundamental de consumo en el nodo, pero con motivo a éste escenario, se genera un incremento de corriente armónica saliente del nodo.

Nodo 5:

Este nodo posee únicamente carga pasiva, por lo tanto como puede apreciarse en la Figura 3. 42, el comportamiento de V₅ −I₅ es muy aproximada a la lineal, este fenómeno se aclara si se analiza la Figura 3. 5 y la ecuación

5 5 5

N N L

U −I Z =U =I Z . . . ), puede observarse que el voltaje armónico es directamente proporcional a la

comportamiento de

corriente armónica que penetra en ese nodo. . El iente fundamental permanece casi invariable, (debido al aumento de voltaje nodal a frecuencia fundamental por el efecto de los CEV’s), mientras que la corriente armónica aumenta por el incremento de potencia de la carga no lineal conectada en otro nodo del sistem

5 1

I −I se debe a que, el incremento de corr

a eléctrico.