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Como se estableció en el Capítulo 1, DigSilent está diseñado para la simulación de sistemas de potencia, y por ende los elementos disponibles no requieren de variaciones o modificaciones.

3.2.1.

Cargas del sistema en DigSilent

“General Load” es la herramienta dispuesta por DigSilent para la simulación de cargas en sistemas eléctricos de potencia. Este elemento cuenta con diversas características para adaptarse a requerimientos del usuario. Tiene la capacidad de emular cargas monofásicas, bifásicas, trifásicas, balaceadas o desbalanceadas, con conexión en Y o en Δ y con o sin dependencia de la tensión. Cuando la opción de dependencia de tensión se activa, la carga se comporta según el modelo polinomial que se explicó en la sección 3.1.1 y de acuerdo con las ecuaciones 1 y 2. Por lo que de manera general requiere los mismos datos para poder operar.

3.2.2.

Líneas de distribución del sistema en DigSilent

El elemento “Line” permite simular líneas de transmisión y distribución bajo dos modelos, el modelo de parámetros concentrados (PI) y el de parámetros distribuidos. Los datos de entrada son la longitud y las impedancias de línea en redes de secuencia (positiva, negativa y cero), ignorando los efectos mutuos de la configuración de los conductores, los cuales sí son tenidos en cuenta en la matriz característica de las líneas que proporciona el sistema de prueba de IEEE [28].

En consecuencia, para incluir dichos efectos es necesario agregar la característica “Tower Type” en la configuración, que representa la estructura de soporte de las líneas. Allí, es posible ingresar la posición de cada conductor o la matriz de la línea, que en este caso es la información de la que se dispone.

3.2.3.

Generador Slack en DigSilent

El bloque “External Grid” se usa para representar una red externa y es modelado como una fuente de tensión con impedancia interna similar a una maquina síncrona. Permite fijar la tensión, ángulo y frecuencia de la red, por lo que es utilizado como nodo Slack.

3.2.4.

Generación Distribuida en DigSilent

DigSilent tiene un modelo preestablecido para generadores estáticos. Éste puede programarse como un generador eólico, fotovoltaico, celdas de combustible, un compensador reactivo o un generador que funciona a partir de otro tipo de energía renovable. A continuación exponen los elementos utilizados para simular las tres tecnologías de GD que hacen parte de este proyecto.

ANÁLISIS DEL IMPACTO DE LA GENERACIÓN DISTRIBUIDA EN UN SISTEMA IEEE DE 37 NODOS USANDO DIGSILENT ATP Y MATLAB

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3.2.4.1.PCH

En este caso la PCH se implementó mediante un generador estático trifásico que funciona a partir de otro tipo de energía renovable (dado que no existe una opción específica para esta tecnología). El modelo permite definir el comportamiento de la potencia de salida a través del tiempo, sin embargo, en este proyecto la potencia de salida de la GD se estableció como constante. Los parámetros de entrada de la máquina son la tensión, las potencias activa y reactiva nominales y los límites de potencia de la tal como se puede observar en la Figura 11. La curva de capacidad se genera de forma automática después de ingresar los parámetros mencionados.

Figura 11 Parámetros generales del generador estático

3.2.4.2.Sistema eólico

Los generadores eólicos pueden simularse en DigSilent mediante máquinas de inducción simples, doblemente alimentadas o generadores estáticos. No obstante, con el fin de poder realizar comparaciones entre simuladores, lo ideal es trabajar con los mismos elementos en los tres, por este motivo se implementó el generador estático. La interfaz gráfica de la configuración se puede observar en la Figura 12. El generador estático debe configurarse como generador eólico e ingresar la tensión, las potencias activa y reactiva nominales y además, los límites de potencia de la máquina y el tipo de conexión (monofásica o trifásica).

Adicionalmente, se tienen la posibilidad de incluir el comportamiento del viento y poder definir la curva de potencia de la turbina eólica. Esta curva determina cuál es el valor de la potencia eléctrica de salida en función de la velocidad del viento [52]. Las curvas de potencia son características propias de cada sistema o generador eólico, por lo cual es indispensable remitirse a fichas técnicas de fabricantes para representarla de forma correcta. Para efectos de este proyecto la potencia de salida tiene un valor constante (100 kW, 200 kW o 500 kW), esta curva puede omitirse fijando la potencia de salida del generador estático en su valor nominal.

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Figura 12 Configuración del generador estático para el sistema eólico

3.2.4.3.Sistema fotovoltaico

El módulo fotovoltaico utilizado en DigSilent es un modelo simple basado en un generador estático, que requiere diversas características de un sistema solar fotovoltaico real para operar, tales como: la irradiancia y la temperatura ambiente (Figura 13), las características de fábrica del cada módulo que se expusieron para el modelamiento en ATP, definir si la conexión es monofásica o trifásica, la cantidad de inversores en paralelo y el número de paneles asociado a cada uno.

Figura 13 Características ambientales para el sistema fotovoltaico en DigSilent.

Una explicación más detallada de cada tecnología de GD en DigSilent se puede encontrar en el Anexo

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