En ingeniería eléctrica , el estudio de flujo de potencia , o estudio de flujo de carga , es un análisis numérico del flujo de energía eléctrica en un sistema interconectado. Un estudio de flujo de potencia generalmente usa notaciones simplificadas, como un diagrama unifilar y un sistema por unidad , y se enfoca en varios aspectos de los parámetros de potencia de CA , como voltajes, ángulos de voltaje, potencia real y potencia reactiva. Analiza los sistemas de potencia en operación normal de estado estable.
Los estudios de flujo de potencia o flujo de carga son importantes para planificar la expansión futura de los sistemas de potencia, así como para determinar la mejor operación de los sistemas existentes. La principal información que se obtiene del estudio de flujo de potencia es la magnitud y el ángulo de fase del voltaje en cada barra , y la potencia real y reactiva que fluye en cada línea.
Los sistemas de energía comerciales suelen ser demasiado complejos para permitir una solución manual del flujo de energía. Los analizadores de red de propósito especial se construyeron entre 1929 y principios de la década de 1960 para proporcionar modelos físicos de sistemas de energía a escala de laboratorio. Las computadoras digitales a gran escala reemplazaron los métodos analógicos con soluciones numéricas.
Además de un estudio de flujo de potencia, los programas de computadora realizan cálculos relacionados, como análisis de fallas de cortocircuito , estudios de estabilidad (transitorios y de estado estable), compromiso de unidades y despacho económico . [1] En particular, algunos programas usan programación lineal para encontrar el flujo de energía óptimo , las condiciones que dan el costo más bajo por kilovatio hora entregado.
Un estudio de flujo de carga es especialmente valioso para un sistema con múltiples centros de carga, como un complejo de refinería. El estudio de flujo de potencia es un análisis de la capacidad del sistema para suministrar adecuadamente la carga conectada. También se tabulan las pérdidas totales del sistema, así como las pérdidas de líneas individuales. Las posiciones de derivación del transformador se seleccionan para garantizar el voltaje correcto en ubicaciones críticas, como los centros de control de motores. Realizar un estudio de flujo de carga en un sistema existente proporciona información y recomendaciones sobre la operación del sistema y la optimización de la configuración de control para obtener la máxima capacidad y minimizar los costos operativos. Los resultados de tal análisis son en términos de potencia activa, potencia reactiva, magnitud de voltaje y ángulo de fase. Además, los cálculos de flujo de potencia son cruciales paraoperaciones óptimas de grupos de unidades generadoras .
En cuanto a su enfoque de las incertidumbres, el estudio del flujo de carga se puede dividir en flujo de carga determinista y flujo de carga relacionado con la incertidumbre. El estudio de flujo de carga determinista no tiene en cuenta las incertidumbres que surgen tanto de la generación de energía como del comportamiento de la carga. Para tener en cuenta las incertidumbres, se han utilizado varios enfoques, como la teoría probabilística, posibilista, de decisión de brecha de información, optimización robusta y análisis de intervalo. [2]