Modelación de los efectos de la compensación de potencia reactiva en sistemas de suministro eléctrico

Modelation of effects on reactive power compensation in secondary power systems

Se presentan los inconvenientes de la potencia reactiva y a partir de allí se realiza la modelación matemática de los efectos económicos de ésta, aplicable a sistemas de suministro eléctrico.

Los efectos tomados en cuenta son: los costos de inversión de los bancos de capacitores, los gastos de amortización de los bancos, los gastos de pérdidas de energía activa de los bancos, los beneficios por la mejora del factor de potencia, incluida la reducción de pérdidas de energía activa en el sistema, así como los beneficios por la liberación de la capacidad de carga, para el caso de empresas donde este aspecto pueda representar un atractivo económico.

Para el análisis de los estados de carga antes y después de la compensación se utilizan algoritmos de flujos de potencia trifásicos, con el empleo de modelos de gráficos de carga ajustados, como aspecto novedoso. Estos efectos, de acuerdo con el sistema de tarifas eléctricas de Cuba, son integrados en una función de análisis económico, en este caso el Valor Actual Neto (VAN), la cual sirve de base para el planteamiento del problema de optimización, que puede derivar en la correcta selección de los dispositivos compensadores.

INTRODUCCIÓN

Los sistemas de suministro eléctrico, también denominados sistemas de distribución secundaria o sistemas de baja tensión, constituyen un subsistema bien definido dentro del sistema electroenergético nacional, caracterizados por operar generalmente como entidades económicas independientes que se relacionan contractualmente con las empresas de transmisión y distribución de energía eléctrica [1].

Otra cualidad importante es el hecho de que es en este subsistema donde se verifican los aspectos relacionados con la calidad de la energía eléctrica servida al cliente.

Todo lo anterior provoca que la compensación de la potencia reactiva en un sistema de suministro eléctrico se realice con el objetivo de optimizar los costos de la energía eléctrica [2], estimulada en lo fundamental por la normativa de comercialización del servicio eléctrico vigente en el país, que establece, generalmente a través de una cláusula del factor de potencia, un sistema de penalización-bonificación en límites establecidos.

El estricto cumplimiento de esta normativa, comprendida en el sistema de tarifas eléctricas, ha restado interés al problema de la selección del tipo de compensación (fija o variable), así como a la ubicación óptima de los dispositivos de compensación en el sistema; y en muchas ocasiones ha reducido el problema únicamente a la correcta selección de los dispositivos a ubicar a nivel global en busca de máximos beneficios económicos, según la normativa de estimulación del factor de potencia.