Factores de Carga, Simultaneidad, Diversidad y Pérdidas

Transcripción

1 Factores de Carga, imltaeidad, Diversidad y érdidas Abordaje qe asegra s cosistecia Bogotá, Diciembre 013 1

2 Itrodcció E los cálclos de redes de distribció para proyectos y operació se caracteriza las cargas impestas e los diferetes segmetos de la red mediate factores de diseño. Esos factores de diseño so: de carga (FC), de simltaeidad (F), de diversidad (FD) y de pérdidas (F). Usalmete tiee formlacioes empíricas de distito orige qe pede o ser cosistetes etre sí. Estos factores varía e distitos segmetos o tramos de la red porqe depede del cojto de las demadas atedidas agas abajo del tramo cosiderado. i embargo, por carecerse de datos reales cofiables, se sele cosiderar valores típicos de modo iforme. Este proceder pede falsear iformació my relevate tal como la estimació de pérdidas de eergía, la máxima solicitació dimesioate o las codicioes operativas extremas. e preseta abordaje qe, recoociedo el carácter estocástico de las variables de iterés, permite a formlació cosistete del cojto de factores de diseño.

3 Defiicioes Factor de Carga por el segmeto de red [ kwh año] [ h año] otecia máxima registrada drate el año e [ kw ] FC Eergía qe circla aalmete / 8760 Factor de érdidas de pérdidas e el segmeto de red [ kwh año] [ h año] otecia de pérdidas co la máxima del año e [ kw ] F Eergía aal / 8760 Factor de imltaeidad F otecia máxima del año registrada e el segmeto de otecias máximas aales de las cargas servidas " agas red abajo" de [ kw ] [ kw ] 3

4 Relacioes Empíricas Moótoa aal de carga e ˆ máxima aal media horas de pta W Dració [h/año] Velader (ecia) 1 FC Bochaky (Alemaia) Willis (UA) ˆ k 1 W 8760 k F N F 1 + k ; K W V ( 1 α ) k k 1 1 FC 1 FC 330 [ kwh α + ; α 0,1...0, N a FC + (1 a) FC ; a 1 + 1/ ] 0,3 K V W 4

5 Modelo Estocástico Coceptal Las cargas se spoe costitidas por el agregado de idades de carga qe tiee comportamieto estocástico semejate. La potecia qe circla por cada segmeto de la red e el mometo de la máxima demada aal agregada del sistema, será a variable estocástica resltate del agregado de todas las idades de carga qe sirve la red agas abajo de El valor esperado es directamete proporcioal a la eergía W qe aalmete circla por el segmeto de red ; es decir, proporcioal a la sma de la eergía aal de todas las cargas servidas agas abajo de La máxima potecia aal estocástica ˆ dimesioate del segmeto de red es aqélla qe reslta de smar al valor esperado úmero k de veces la desviació estádar s El valor de k adoptado es úico para toda la red. 5

6 Modelo Estocástico vs. Relacioes Empíricas El comportamieto estocástico de la idad de carga se describe por s valor esperado y s variaza s (coeficiete de variació cv s ) Ua dada carga se cosidera coformada por x idades de carga de modo qe: x ; s x s ˆ + k s Así, el Factor de imltaeidad de las idades de carga e reslta : ( 1 α ) 1 F e ecetra asimismo qe: α + x ( ) ( ) ; ; co α FC ( 1+ k cv ) F K V 8760 k cv K Determiado la costate del sistema: K ( ˆ ) / 6

7 Aplicació: Fljos de Carga Cálclo de fljos de potecia e codicioes de carga media aal e horas de pta co: e el odo fete ( : orige del istema) ( W / W ) e cada odo de carga cosfi estádar e todos los odos Resltados del cálclo: otecia media de pérdidas e cada tramo e las codicioes medias de pta Las pérdidas obteidas debe ajstarse por el factor de pérdidas eqivaletes Tesió media e cada odo, se debe ajstar para obteer las tesioes míimas 7

8 otecia máxima estocástica por tramo : Tesió míima estocástica e el odo : 8 Resltados: otecias máximas - Tesioes K co K ) / ˆ ( ; ˆ + s k

9 Resltados: érdidas o coocidos : la crva de dració aal de demadas para la carga agregada e el odo (fete, orige) y el correspodiete factor de pérdida F Del cálclo de fljos de carga se tiee para cada tramo la potecia de pérdida p co la trasitada e determia la pérdida de eergía aal e el tramo Wp p F 8760 F F 1 + K k 9

10 Variate: Carga por trafo MT/BT Dados a red MT y ss trasformadores MT/BT cál es s capacidad para distribir la Demada agregada? e adopta La costate del modelo estocástico ( ej.: K 10 kw ) FU El Factor de Utilizació de la capacidad de los trasformadores (ej.: FU0,8) Al -ésimo trasformador de capacidad omial se asiga La máxima carga aal ˆ FU + K ; de la qe se dedce La media aal e horas de pta Del cálclo covecioal de fljos de potecia co las cargas, e el odo orige del sistema MT reslta K + pérdidas La media aal de potecia e las horas de pta + K ˆ La máxima Demada agregada aal o pta aal e defie así el Factor de Diversidad sobre la capacidad istalada MT/BT ˆ FD 10 ˆ ˆ FU ˆ K ˆ K + K + 4 4

11 Coclsioes El cocepto de modelo estocástico de las cargas permite: a explicació de fórmlas empíricas de so difdido para los factores de diseño qe se sa e los estdios de redes de distribció: de carga (FC), de simltaeidad (F), de diversidad (FD), de pérdidas (F). asegrar la cosistecia etre los distitos factores de diseño al revelar ss iterrelacioes implícitas. perfeccioar los resltados de los cálclos de fljos de carga a partir de los modelos de comptació covecioales, poteciado s valor explicativo. recoocer e esos cálclos las diferecias de los factores de diseño e diferetes partes de la red 11

12 Gracias por s ateció! Jea Ribrget - Alejadro A. Ara armieto MERCADO ENERGÉTICO CONULTORE.A. Beos Aires, Argetia jribrget@cosltoresidepedietes.com (54 11) ext.13 (54 9 1)