Herramienta Computacional Para La Simulación Automática De Sistemas De Distribución De Energía Eléctrica

Abstract

La importancia del análisis de los sistemas eléctricos subyace de la creciente necesidad de la electricidad en el mundo. Para el caso de los sistemas de distribución, las simulaciones y estudios se realizan para conocer su comportamiento y brindar un mejor servicio al consumidor. Estas simulaciones se realizan a través de softwares especializados. Sin embargo, muchos de ellos son de alta complejidad y se limitan a modelar elementos convencionales y sistemas radiales. OpenDSS, a diferencia otros, es un software de código abierto para la simulación de sistemas de distribución eléctrica (SD) que permite simular elementos convencionales, recursos energéticos distribuidos, sistemas radiales y sistemas mallados, no obstante, su utilización suele ser compleja puesto que la simulación de cualquier SD requiere un lenguaje de programación propio del software, el cual es directamente proporcional a la complejidad del SD a simular conllevando en muchos casos a errores. Por lo tanto, este proyecto propone una herramienta computacional que facilite la simulación de un SD en OpenDSS al ingresar los datos en una plantilla en Excel, compilarlos, ejecutar un estudio disponible y mostrar los resultados en la interfaz. Los criterios de diseño para el desarrollo de esta herramienta se basaron en licencia libre para el lenguaje de programación y software de simulación, multiplataforma, rápida respuesta y estabilidad. Como prueba del funcionamiento de la herramienta, se escogió el IEEE 13 como caso de estudio. Este fue simulado tanto por la herramienta realizada como a través del código base entregado por Epri, compañía creadora de OpenDSS. Los resultados obtenidos arrojaron errores menores al 1% entre las variables ingresadas a través de la plantilla desarrollada y las utilizadas por el código base para realizar la simulación demostrando que el diseño tanto de la plantilla propuesta como el proceso desarrollado a través del algoritmo son acertados para obtener simulaciones muy precisas

The importance of the analysis of electrical systems underlies the growing need for energy in the world. In the case of distribution systems, simulations and studies are carried out with the objective of knowing their behavior, in order to provide a better service to the consumer. These simulations are carried out through specialized softwares. However, many of them are complex and are limited to modeling conventional elements and radial systems. OpenDSS, unlike many others, is an open source software for the simulation of electrical distribution systems (DS) that offers the possibility of simulating conventional elements, distributed energy resources, radial Network and meshed Network but its use is complex because the simulation of any DS require the own software programming language, which is directly proportional to the complexity of the DS to simulate, leading in many cases to errors. Therefore, this project proposes a computational tool that facilitates the simulation of a SD in OpenDSS by entering the data into a template in Excel, compiling them, running an available study and displaying the results in the interface. The design criteria for the development of this tool were based on free license on the programming language and simulation software, multiplatform, quick response and stability. As proof of the operation of the tool, IEEE 13 Nodes was chosen as a case study, this was simulated both by the tool made, and through the base code delivered by Epri, OpenDSS creator company. The results obtained showed errors of less than 1% between the variables entered through the developed template and the variables used by the base code to perform the simulation demonstrating that, the design of both the proposed template and the process developed through the algorithm, are successful to obtain very precise simulations.