Flujo de Potencia por Newton-Raphson con el Jacobiano Calculado en las Ecuaciones de Errores de Potencia

Resumen

Se presenta un algoritmo de solución al problema flujos de potencia aplicando el método Newton-Raphson formal.  Los términos del Jacobiano del sistema son calculados como parte de las ecuaciones de errores de potencia de barra.  Dado que estas ecuaciones siempre deben calcularse, resulta muy eficiente el cálculo embebido de todas las derivadas requeridas en las cuatro submatrices del Jacobiano.  El algoritmo calcula exclusivamente los elementos fuera de la diagonal como las derivadas de potencia activa respecto a los ángulos distintos a su propia barra, luego evalúa a partir de estos elementos, las derivadas de las potencias reactivas respecto a los voltajes distintos a la barra, las potencias reactivas calculadas de barra, las derivadas de las potencias activas respecto a los ángulos propios de barra y las derivadas de las potencias reactivas respecto a los voltajes propios de barra.  De manera similar procede con el cálculo de las derivadas de potencia reactiva respecto a los ángulos distintos a su propia barra y evalúa los correspondientes elementos del sistema matricial de ecuaciones de flujos de potencia por Newton-Raphson.  Se desarrolla una aplicación en Matlab para resolver dos sistemas de prueba del IEEE de 14, 30 y 57 barras.  Los tiempos de ejecución y número de iteraciones son comparados con corridas del programa computacional PSAT.

Abstract: A solution algorithm for the power flow problem applying the formal Newton-Raphson method is presented.  The Jacobian system terms are calculated as part of the bus power mismatches.  Since these equations have always to be calculated, it appears to be very efficient the embedded calculations of all derivatives required in the four Jacobian sub matrices.  An application is developed to solve the IEEE test systems of 14, 30 and 57 busses.  Execution times and iteration number are compared with runs of the PSAT computational program.