5.2 Sistema de Prueba de 14 Nodos
5.2.1 Resultados de Voltaje Sistema 14 Nodos
5.2.1.3 Resultados de Voltaje CASO 14-914
Se muestra la variaci•n de la magnitud del voltaje en el sistema ante el incremento de la potencia reactiva inductiva en el nodo 9 y en el 14.
-250 -200 -150 -100 -50 0 50 100 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 CASO 14-914 V vs Q Q (MVAR) V ( P U ) V9 V10 V11 V13 V14
Figura 5.3 Variaci•n del Voltaje ante el incremento de la potencia reactiva inductiva en el nodo 9 y 14, caso 9-14.
5.2.1.4
An‡lisis del comportamiento del voltaje para el
sistema de 14 nodos
En la figura 5.1 se muestra el comportamiento del voltaje en los cinco nodos m…s sensibles del sistema de 14 nodos ante el aumento de la potencia reactiva inductiva en el nodo 9 (CASO 14-9), donde el punto de m…xima transferencia de potencia es en 246 MVAR. En esta figura podemos identificar a los nodos 9 y 10 como los nodos que presentan mayor abatimiento de voltaje, quedando con un voltaje de 0.6557 PU el nodo 10, mientras que el nodo 9 es el m…s sensible con un voltaje de 0.5339 PU.
Para el CASO 14-14 se varia la potencia reactiva inductiva en el nodo 14, presentando 177 MVAR como la m…xima transferencia de potencia. La figura 5.2 presenta el comportamiento del voltaje en los nodos m…s afectados para este caso, pudiendo identificar al nodo 14 como el nodo m…s d„bil, alcanzando un valor de voltaje de 0.5712 PU.
La figura 5.3 expone el comportamiento del voltaje ante el incremento de la potencia reactiva inductiva de manera simult…nea en los nodos 9 y 14 (CASO 14-914). La m…xima transferencia de potencia es de 108 MVAR en el nodo 9, mientras que para el nodo 14 es de 97 MVAR. Siendo los nodos 9 y 14 los nodos que muestran mayor abatimiento de voltaje ante el incremento de la potencia, donde el nodo 9 alcanza un valor de voltaje de 0.7402 PU, donde el nodo 14 es el nodo que presenta el voltaje m…s bajo con un voltaje de 0.5464 PU.
5.2.2
Proyecciones M„tricas M†nimas CASO 14-9
En la figura 5.4 y en la tabla 5.1 se muestran el comportamiento de las proyecciones m„tricas de la matriz jacobiana considerando las mediciones de flujos de potencia de los elementos P
, y en la figura 5.5 y en la tabla 5.2 se presentan las proyecciones m„tricas de los elementos QV de las mediciones de flujos. Las figuras 5.6 y 5.7 consideran la variaci•n de las proyecciones m„tricas dentro del jacobiano tomando en cuenta las mediciones de inyecciones de potencia (figura 5.6 y tabla 5.3 para los elementos P
y los elementosV Q
en la figura 5.7 y tabla 5.4), tras el
aumento de la potencia reactiva inductiva en el nodo 9.
5.2.2.1
Proyecciones M„tricas M†nimas correspondientes a
las mediciones de Flujos de Potencia de los
elementos
P
del Jacobiano CASO 14-9
Se presenta los resultados de las proyecciones m„tricas m€nimas por nodos de los elementos P
del jacobiano del estimador de estado considerandolas mediciones de flujos de potencia para el caso 14-9.
-100 -50 0 50 100 150 200 250 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 CASO 14-9 METRICAS VS Q Q (MVAR) P ro y e c c i€ n M • tr ic a PMM N1 PMM N2,N8,N10 PMM N4 PMM N5 PMM N9 VC = 0.6298
Figura 5.4 Comportamiento de las proyecciones m„tricas m€nimas por nodos correspondientes a las mediciones de flujos de potencia de los elementos P
del jacobiano ante el incremento de la potencia5.2.2.2
Proyecciones M„tricas M†nimas correspondientes a
las mediciones de Flujos de Potencia de los
elementos
QVdel Jacobiano CASO 14-9
Se presenta los resultados de las proyecciones m„tricas m€nimas por nodos de los elementos QV del jacobiano del estimador de estado considerando las mediciones de flujos de potencia para el caso 14-9.
-100 -50 0 50 100 150 200 250 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 CASO 14-9 METRICAS VS Q Q (MVAR) P ro y e c c i€ n M • tr ic a PMM N1 PMM N2,N8,N10 PMM N3 PMM N11 PMM N14 VC = 0.7878
Figura 5.5 Comportamiento de las proyecciones m„tricas m€nimas por nodos correspondientes a las mediciones de flujos de potencia de los elementos QV del jacobiano ante el incremento de la
5.2.2.3
Proyecciones M„tricas M†nimas correspondientes a
las mediciones de Inyecciones de Potencia de los
elementos
P
del Jacobiano CASO 14-9
Se presenta los resultados de las proyecciones m„tricas m€nimas por nodos de los elementos P
del jacobiano del estimador de estado considerandolas mediciones de inyecciones de potencia para el caso 14-9.
-100 -50 0 50 100 150 200 250 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 CASO 14-9 METRICAS VS Q Q (MVAR) P ro y e c c i€ n M • tr ic a PMM N1-N5,PMM N10,PMM N14 PMM N6 PMM N7,N8 PMM N9,N13 PMM N11 VC = 0.6575
Figura 5.6 Comportamiento de las proyecciones m„tricas m€nimas por nodos correspondientes a las mediciones de inyecciones de potencia de los elementos P
del jacobiano ante el incremento de la5.2.2.4
Proyecciones M„tricas M†nimas correspondientes a
las mediciones de Inyecciones de Potencia de los
elementos
QVdel Jacobiano CASO 14-9
Se presenta los resultados de las proyecciones m„tricas m€nimas por nodos de los elementos QV del jacobiano del estimador de estado considerando las mediciones de inyecciones de potencia para el caso 14-9.
-100 -50 0 50 100 150 200 250 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.05 CASO 14-9 METRICAS VS Q Q (MVAR) P ro y e c c i€ n M • tr ic a PMM N1-N5,N10 PMM N7 PMM N9,N13 PMM N11 PMM N14 VC = 0.8231
Figura 5.7 Comportamiento de las proyecciones m„tricas m€nimas por nodos correspondientes a las mediciones de inyecciones de potencia de los elementos QV del jacobiano ante el incremento de la
Tabla 5.1 Proyecciones M„tricas M€nimas de las mediciones de flujos correspondientes a los elementos P
, CASO 14-9.Sistema 14 Nodos CASO 14-9
Mediciones Flujos
Elementos P
del JacobianoQ9 = 106 MVAR Q9 = 246 MVAR Nodo(s) VC
M„trica Riesgo L€nea DVS M„trica Riesgo L€nea DVS
1 0.6298 0.8797 0.0324 9-14 0.9737 0.4179 0.7865 9-14 0.7392
2,8,10 0.6298 0.8694 0.0467 9-14 0.9166 0.413 0.8332 9-14 0.7100
4 0.6298 0.9206 0.0305 4-9 1.1187 0.4311 0.6692 9-14 0.8801
5 0.6298 0.898 0.0210 9-14 0.9026 0.4267 0.7378 9-14 0.6594
9 0.6298 0.8457 0.1220 9-14 1.7457 0.4018 1 9-14 1.2882
Tabla 5.2 Proyecciones M„tricas M€nimas de las mediciones de flujos correspondientes a los elementos QV, CASO 14-9.
Sistema 14 Nodos CASO 14-9
Mediciones Flujos Elementos V Q del Jacobiano Q9 = 106 MVAR Q9 = 246 MVAR Nodo(s) VC
M„trica Riesgo L€nea DVS M„trica Riesgo L€nea DVS
1 0.7878 0.9569 0.0128 9-14 1.0002 0.6181 0.8365 9-14 0.8760
2,8,10 0.7878 0.94 0.0256 9-14 0.9321 0.6072 0.9231 9-14 0.8272
3 0.7878 0.9189 0.1058 4-9 1.0032 0.6366 0.9103 9-14 0.8772
11 0.7878 0.9114 0.0673 11-10 0.9021 0.6018 1 11-10 0.7969
Tabla 5.3 Proyecciones M„tricas M€nimas de las mediciones de inyecciones de los elementos P
, CASO 14-9.Sistema 14 Nodos CASO 14-9
Mediciones Inyecciones
Elementos P
del JacobianoQ9 = 106 MVAR Q9 = 246 MVAR Nodo(s) VC
M„trica Riesgo L€nea DVS M„trica Riesgo L€nea DVS
1-5,10,14 0.6575 0.8825 0.0935 14-13 1.6497 0.4581 0.9065 14-9 0.9655
6 0.6575 0.9722 0.0052 12-6 1.8150 0.6089 0.2247 14-9 1.2479
7,8 0.6575 0.9502 0.0156 8-7 2.0343 0.5584 0.3597 14-9 1.4879 9,13 0.6575 0.8658 0.1234 14-9 1.7168 0.4668 1 14-9 1.1047
11 0.6575 0.9013 0.0519 11-10 2.0018 0.5279 0.6039 14-9 1.3691
Tabla 5.4 Proyecciones M„tricas M€nimas de las mediciones de inyecciones de los elementos QV , CASO 14-9.
Sistema 14 Nodos CASO 14-9
Mediciones Inyecciones
Elementos QV del Jacobiano
Q9 = 106 MVAR Q9 = 246 MVAR Nodo(s) VC
M„trica Riesgo L€nea DVS M„trica Riesgo L€nea DVS
1-5,10 0.8231 0.9308 0.0958 14-13 1.7372 0.6727 0.8958 14-13 1.3839 7 0.8231 1.0259 0.0167 8-7 2.0768 0.8122 0.1875 14-13 1.8264
9,13 0.8231 0.9267 0.1083 14-9 1.8220 0.6574 1 14-9 1.4506
5.2.2.5
An‡lisis de los resultados de las proyecciones
m„tricas m†nimas CASO 14-9
La figura 5.4 y la tabla 5.1 presentan el comportamiento de las proyecciones m„tricas m€nimas por nodos utilizando las mediciones de flujos considerando los elementos P
del jacobiano. El VC de 0.6298 es rebasado por todas lasm„tricas, la m„trica m…s sensible se presenta en el nodo 9 y en la l€nea 9-14 con un valor de 0.4018 muy por debajo del VC, lo cual establece que en el nodo 9 es donde se presenta el mayor problema de voltaje tal y como se muestra en la figura 5.1. Mientras que el nivel de riesgo m…s alto corresponde a la m„trica del nodo 9 con un valor de 1, seguido por las m„tricas de los nodos 2, 8 y 1 con un nivel de riesgo de 0.8332.
La figura 5.5 y la tabla 5.2 muestran las proyecciones m„tricas m€nimas por nodos de los elementos QV de las mediciones de flujos del jacobiano. El VC igual a 0.7878 es rebasado por todas las m„tricas, siendo la m„trica con respecto al nodo 14 y en la l€nea 9-14 la proyecci•n m„trica m…s cr€tica con un valor de 0.5768, rebasando considerablemente el valor de corte, al igual que las otras m„tricas. El nodo 14 presenta la proyecci•n m„trica m…s baja y uno de los voltajes m…s bajos concordando con la figura 5.1. Unos de los niveles de riesgo m…s altos se presentan en los nodos 2, 8 y 10 con un valor de 0.9231 para los tres nodos, siendo el nodo 11 el que presenta el mayor nivel de riesgo.
La figura 5.6 y la tabla 5.3 presentan las proyecciones m„tricas m€nimas por nodos manejando los elementos P
de las mediciones deinyecciones de potencia de la matriz jacobiana. La m„trica m…s baja se presenta con respecto a los nodos 1,2,3,4,5,10 y 14 y en la l€nea 14-9 teniendo un valor de 0.4581 con respecto a todos los nodos anteriores, este valor se presenta por debajo del VC, el cual tiene un valor de 0.6575. La m„trica con respecto al nodo 14 concuerda con la figura 5.1, la cual muestra al voltaje del nodo 14 como uno de los m…s bajos. En este caso el nivel de riesgo m…s alto se presenta en los nodos 9 y 13, seguidos por los nodos 1,2,3,4,5,10 y 14 con un nivel de riesgo de 0.9065.
La figura 5.7 y la tabla 5.4 muestran las proyecciones m„tricas m€nimas por nodos manejando los elementos QV de las mediciones de inyecciones de potencia del jacobiano. El VC con un valor de 0.8231 es rebasado por todas las proyecciones m„tricas, principalmente por las m„tricas con respecto a los nodos 9 y 13 y en la l€nea 14-9, cuyas m„tricas m€nimas presentan un valor de 0.6574 para ambos casos, la m„trica con respecto al nodo 9 concuerda con los datos obtenidos en la figura 5.1, la cual muestra al nodo 9 como el nodo m…s sensible. El nivel de riesgo m…s alto tambi„n corresponde a las m„tricas de los nodos 9 y 13, seguidos por los nodos 1,2,3,4,5 y 10 con un nivel de riesgo de 0.8958.
De la tabla 4.1 a la tabla 4.4 se puede observar que el m€nimo valor singular de la matriz
S
desciende tras ir aumentando la potencia reactiva5.2.3
Proyecciones M„tricas M†nimas CASO 14-14
En la figura 5.8 y en la tabla 5.5 se muestran el comportamiento de las proyecciones m„tricas de la matriz jacobiana considerando las mediciones de flujos de potencia de los elementos P
, y en la figura 5.9 y en la tabla 5.6 se presentan las proyecciones m„tricas de los elementos QV de las mediciones de flujos. Las figuras 5.10 y 5.11 consideran la variaci•n de las proyecciones m„tricas dentro del jacobiano tomando en cuenta las mediciones de inyecciones de potencia (figura 5.10 y tabla 5.7 para los elementos P
y los elementosV Q
en la figura 5.11 y tabla 5.8), tras el
aumento de la potencia reactiva inductiva en el nodo 14.
Para finalizar este punto se hace un an…lisis de los resultados obtenidos.
5.2.3.1
Proyecciones M„tricas M†nimas correspondientes a
las mediciones de Flujos de Potencia de los
elementos
P
del Jacobiano CASO 14-14
Se presenta los resultados de las proyecciones m„tricas m€nimas por nodos de los elementos P
del jacobiano del estimador de estado considerandolas mediciones de flujos de potencia para el caso 14-14.
-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 CASO 14-14 METRICAS VS Q Q (MVAR) P ro y e c c i€ n M • tr ic a PMM N1 PMM N2,N8,N10 PMM N3 PMM N5 PMM N14 VC = 0.6298
Figura 5.8 Comportamiento de las proyecciones m„tricas m€nimas por nodos correspondientes a las mediciones de flujos de potencia de los elementos P
del jacobiano ante el incremento de la potencia5.2.3.2
Proyecciones M„tricas M†nimas correspondientes a
las mediciones de Flujos de Potencia de los
elementos
QVdel Jacobiano CASO 14-14
Se presenta los resultados de las proyecciones m„tricas m€nimas por nodos de los elementos QV del jacobiano del estimador de estado considerando las mediciones de flujos de potencia para el caso 14-14.
-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 CASO 14-14 METRICAS VS Q Q (MVAR) P ro y e c c i€ n M • tr ic a PMM N1 PMM N2,N8,N10 PMM N3 PMM N4 PMM N9 VC = 0.7878
Figura 5.9 Comportamiento de las proyecciones m„tricas m€nimas por nodos correspondientes a las mediciones de flujos de potencia de los elementos QV del jacobiano ante el incremento de la potencia reactiva inductiva, caso 14-14.
5.2.3.3
Proyecciones M„tricas M†nimas correspondientes a
las mediciones de Inyecciones de Potencia de los
elementos
P
del Jacobiano CASO 14-14
Se presenta los resultados de las proyecciones m„tricas m€nimas por nodos de los elementos P
del jacobiano del estimador de estado considerandolas mediciones de inyecciones de potencia para el caso 14-14.
-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 CASO 14-14 METRICAS VS Q Q (MVAR) P ro y e c c i€ n M • tr ic a PMM N1-N5,N10,N14 PMM N6 PMM N7,N8 PMM N9,N13 PMM N11 VC = 0.6575
Figura 5.10 Comportamiento de las proyecciones m„tricas m€nimas por nodos correspondientes a las mediciones de inyecciones de potencia de los elementos P
del jacobiano ante el incremento de la5.2.3.4
Proyecciones M„tricas M†nimas correspondientes a
las mediciones de Inyecciones de Potencia de los
elementos
QVdel Jacobiano CASO 14-14
Se presenta los resultados de las proyecciones m„tricas m€nimas por nodos de los elementos QV del jacobiano del estimador de estado considerando las mediciones de inyecciones de potencia para el caso 14-14.
-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 CASO 14-14 METRICAS VS Q Q (MVAR) P ro y e c c i€ n M • tr ic a PMM N1-N5,N10 PMM N7 PMM N8 PMM N9,N13 PMM N11 VC = 0.8231
Figura 5.11 Comportamiento de las proyecciones m„tricas m€nimas por nodos correspondientes a las mediciones de inyecciones de potencia de los elementos QV del jacobiano ante el incremento de la potencia reactiva, caso 14-14.
Tabla 5.5 Proyecciones M„tricas M€nimas de las mediciones de flujos correspondientes a los elementos P
, CASO 14-14.Sistema 14 Nodos CASO 14-14
Mediciones Flujos
Elementos P
del JacobianoQ14 = -33 MVAR Q14 = 117 MVAR Nodo(s) VC
M„trica Riesgo L€nea DVS M„trica Riesgo L€nea DVS
1 0.6298 1.0019 0 1-5 1.0557 0.5727 0.303 14-13 0.8820
2,8,10 0.6298 1.0287 0.0049 13-12 0.9853 0.566 0.42 14-13 0.8450
3 0.6298 1.0117 0.0025 4-9 1.0707 0.5952 0.1638 14-13 0.9032 5 0.6298 1.0028 0 5-1 0.9893 0.5846 0.2722 14-13 0.8116
14 0.6298 1.0807 0.064 14-13 1.7607 0.4992 1 14-13 1.5112
Tabla 5.6 Proyecciones M„tricas M€nimas de las mediciones de flujos correspondientes a los elementos QV, CASO 14-14.
Sistema 14 Nodos CASO 14-14
Mediciones Flujos
Elementos QV del Jacobiano
Q14 = -33 MVAR Q14 = 117 MVAR Nodo(s) VC
M„trica Riesgo L€nea DVS M„trica Riesgo L€nea DVS
1 0.7878 1.0023 0 1-5 1.0405 0.6011 0.2261 9-14 0.9398 2,8,10 0.7878 1.0118 0 13-12 0.9658 0.5904 0.2597 9-14 0.8890
3 0.7878 1.0172 0.0032 4-9 1.0430 0.619 0.2282 9-14 0.9501
Tabla 5.7 Proyecciones M„tricas M€nimas de las mediciones de inyecciones de los elementos P
, CASO 14-14.Sistema 14 Nodos CASO 14-14
Mediciones Inyecciones
Elementos P
del JacobianoQ14 = -33 MVAR Q14 = 117 MVAR Nodo(s) VC
M„trica Riesgo L€nea DVS M„trica Riesgo L€nea DVS
1-5,10,14 0.6575 1.0613 0.0127 14-13 1.8670 0.5471 0.8873 14-13 1.3370
6 0.6575 1.0176 0.0036 12-6 2.0481 0.7272 0.1618 14-13 1.3676
7,8 0.6575 1.01 0.0018 8-7 2.2361 0.6669 0.2073 14-13 1.6512 9,13 0.6575 1.0627 0.0364 14-9 2.0108 0.543 1 14-9 1.2288
11 0.6575 1.0156 0.0036 11-6 2.2420 0.6304 0.3109 14-13 1.5429
Tabla 5.8 Proyecciones M„tricas M€nimas de las mediciones de inyecciones de los elementos QV , CASO 14-14.
Sistema 14 Nodos CASO 14-14
Mediciones Inyecciones
Elementos QV del Jacobiano
Q14 = -33 MVAR Q14 = 117 MVAR Nodo(s) VC
M„trica Riesgo L€nea DVS M„trica Riesgo L€nea DVS
1-5,10 0.8231 1.0586 0.001 12-13 1.8413 0.4906 0.5205 14-13 1.4688 7 0.8231 0.9939 0.001 8-7 2.1649 0.5924 0.1612 14-13 1.7948
8 0.8231 0.9993 0 8-7 2.4311 0.6047 0.1491 14-13 1.8379
9,13 0.8231 1.0868 0.0661 9-14 2.0085 0.4296 1 14-9 1.2738
5.2.3.5
An‡lisis de los resultados de las proyecciones
m„tricas m†nimas CASO 14-14
La figura 5.8 y la tabla 5.5 presentan el comportamiento de las proyecciones m„tricas m€nimas por nodos utilizando las mediciones de flujos considerando los elementos P
, El VC con un valor de 0.6298 es rebasado por todas lasm„tricas por un escaso margen, la m„trica m…s sensible se presenta en el nodo 14 con un valor de 0.4992, lo cual concuerda con la figura 5.2, seguido de las m„tricas con respecto a los nodos 2, 8 y 10, cuyas m„tricas presentan un valor de 0.566 para los tres nodos. Todas las m„tricas se presentan en la l€nea 14-13. En este caso la m„trica con respecto al nodo 14 tambi„n presenta el nivel de riesgo m…s alto, los niveles del riesgo de los dem…s nodos quedan por debajo del 0.5.
La figura 5.9 y la tabla 5.6 muestran las proyecciones m„tricas m€nimas por nodos manejando los elementos QV de las medicines de flujos. El VC igual a 0.7878 es rebasado por todas las m„tricas alrededor de los 70 MVAR, siendo la m„trica con respecto al nodo 9 la proyecci•n m„trica m…s baja con un valor de 0.4786, rebasando considerablemente el valor de corte, al igual que las otras m„tricas, siendo la l€nea 9-14 la involucrada con todas las proyecciones m„tricas. En nivel de riesgo m…s alto tambi„n corresponde a la m„trica con respecto al nodo 9, el resto de las proyecciones m„tricas presentan niveles de riesgo por debajo de 0.3.
La figura 5.10 y la tablas 5.7 muestran las proyecciones m„tricas m€nimas por nodos manejando los elementos P
de las mediciones deinyecciones de potencia. La m„trica m…s baja se presenta con respecto a los nodo 9 y 13 teniendo un valor de 0.543 para ambos casos, seguidos de cerca por las m„tricas correspondientes a los nodos 1,2,3,4,5,10 y 14 con un valor de la m„trica de 0.5471 para todos los nodos anteriores. El VC con un valor de 0.6575 no es rebasado por la m„tricas correspondientes a los nodos 6, 7 y 8, donde la l€nea 14-13 es principalmente la implicada con la mayor€a de las m„tricas. El nivel de riesgo m…s alto tambi„n se presenta en las proyecciones m„tricas con respecto a los nodos 9 y 13, seguidos por los nodos 1,2,3,4,5,10 y 14 con un nivel de riesgo de 0.8873.
Las proyecciones m„tricas m€nimas por nodos manejando los elementos
V Q
de las mediciones de inyecciones de potencia se muestran en la figura
5.11 y en la tabla 5.8. El VC igual a 0.8231 es rebasado por todas las proyecciones m„tricas, principalmente por las m„tricas con respecto a los nodos 9 y 13, cuyas m„tricas m€nimas presentan un valor de 0.4296 para ambos casos, superando ampliamente el VC. Nuevamente la l€nea 14-13 es la que comprende la mayor€a de las proyecciones m„tricas. El mayor nivel de riesgo se presenta de igual manera en los nodos 9 y 13, despu„s se presentan los nodos 1,2,3,4,5 y 10 con un nivel de riesgo de 0.5205.
Los valores del m€nimo valor singular de la matriz