| Revista: | Ingeniería (Bogotá) |
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| Número de sistema: | 000538196 |
| ISSN: | 0121-750X |
| Autores: | Garcés Ruiz, Aleiandro1 |
| Instituciones: | 1Universidad Tecnologica de Pereira, Colombia |
| Año: | 2022 |
| Periodo: | Sep-Dic |
| Volumen: | 27 |
| Número: | 3 |
| País: | Colombia |
| Idioma: | Inglés |
| Resumen en español | Contexto: El flujo de potencia es un problema clásico para la operación de redes de distribución de energía. Es un problema desafiante debido a la gran cantidad de nodos, la alta relación r/x típica de las redes de baja tensión y la naturaleza desequilibrada de la carga. Métodos: Este documento revisa cuatro métodos para el análisis de flujo de potencia, a saber: el método de Newton convencional, el método de Newton en un dominio complejo, el algoritmo de punto fijo que utiliza la representación de admitancia nodal (Y bus) y el algoritmo de barrido hacia atrás y hacia adelante. Se presenta la convergencia de estos métodos en teoría y práctica. Es bien sabido que el método de Newton tiene convergencia cuadrática, mientras que el algoritmo de barrido hacia atrás y adelante tiene convergencia lineal. Sin embargo, el análisis formal de esta tasa de convergencia es menos conocido en la literatura de ingeniería. Resultados: se desarrolla una caja de herramientas de Matlab para realizar simulaciones numéricas tanto en el caso estático como en una simulacion cuasi-dinámica usando el sistema de pruebe IEEE de 900 nodos. Conclusiones: Los algoritmos de punto fijo resultaron mas rapidos. No obstante, los algoritmos basados en Newton requirieron menor número de iteraciones. |
| Resumen en inglés | Context: The power flow is a classical problem for analyzing and operating power distribution networks. It is a challenging problem due to a large number of nodes, the high r/x ratio -typical in low voltage networks- and the unbalanced nature of the load. Method: This paper review four methods for power flow analysis, namely: the conventional Newton’s method, Newton’s method in a complex domain, the fixed-point algorithm using Y bus representation, and the backward-forward sweep algorithm. It is well-known that Newton’s method has quadratic convergence, whereas the backward-forward sweep algorithm has linear convergence. However, the formal analysis of this convergence rate is less known in the engineering literature. Thus, the convergence of these methods is presented in theory and practice. Results: A set of simulations in the IEEE 900 node test system is presented. This system is large enough to demonstrate the performance of each algorithm. In addition, a Matlab toolbox is presented for making numerical simulations both for the static case and for quasi-dynamic simulations. Conclusions: Fixed point algorithms were faster than Newton’s methods. However, the latter required less number of iterations. |
| Palabras clave: | Flujo de carga, Metodo de Newton, Algoritmo de barrido iterative, Flujo de potencia, Simulación cuasi-dinámica. |
| Keyword: | Load flow, Newton’s method, Backward-forward algorithm, Power flow, Quasi-dynamic simulation. |
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