Simulación de redes eléctricas con procesamiento paralelo mediante Matlab
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Resumen
En este artículo se describe el desarrollo de una metodología para simular la dinámica de una red de energía eléctrica a través del procesamiento paralelo. Los sistemas eléctricos se modelan mediante ecuaciones diferenciales, por lo que es necesaria la implementación de métodos numéricos para encontrar la solución de dichas ecuaciones. La metodología consiste en la división de una red eléctrica en subredes que están desacopladas en tiempo entre sí, es decir, las subredes resultantes se encuentran conectadas entre sí mediante líneas de transmisión. El tiempo de viaje a través de las líneas produce el desacoplamiento en tiempo necesario para que la solución de las ecuaciones diferenciales pertenecientes a cada una de las subredes se pueda obtener en paralelo. El caso de estudio principal es una red eléctrica sencilla y para su simulación con Matlab se utiliza de la librería de procesamiento paralelo. Los resultados obtenidos con la técnica de procesamiento paralelo se comparan con la simulación secuencial también implementada en Matlab y con el ATP (del inglés Alternative Transient Program) para validar los resultados obtenidos.
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Citas
Tomim, Marcelo A.; Martí, José R.; De Rybel, Tom; Wang, Lei; Yao, Michael. “MATE network tearing techniques for multiprocessor solution of large power system networks”. Power and Energy Society General Meeting, 2010 IEEE. IEEE, 2010, pp. 1-6.
Tomim, Marcelo A.; De Rybel, Tom; Martí, José R. “Extending the Multi-Area Thevenin Equivalents method for parallel solutions of bulk power systems”. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 2013, vol. 44, no 1, pp. 192-201.
Tomim, Marcelo A.; Martí, José R.; Wang, Lei. “Parallel solution of large power system networks using the MultiArea Thévenin Equivalents (MATE) algorithm.” International Journal of Electrical Power & Energy Systems 31, no. 9, 2009, p. 497-503.
Ken Kundert, The Designer’s Guide to Spice and Spectre®, Springer Science & Business Media, 2006.
Chapra, S. C., Canale, R. P., Ruiz, R. S. G., Mercado, V. H. I., Díaz, E. M., & Benites, G. E. (2011). Métodos numéricos para ingenieros (Vol. 5). McGraw-Hill.
H. W. Dommel, “Digital Computer Solution of Electromagnetic Transients in Single and Multiphase Networks”, IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, PAS-88, #4, pp. 388-399, abril de 1969.
Galván Sánchez, V. A., Gutiérrez Robles, J. A., Naredo, J. L., Bañuelos Cabral, E. S., García Sánchez, J. L., Sotelo Castañón, J., (2013). “Simulación Rápida y Precisa de la Dinámica de un Sistema de Potencia Mediante el Uso de Técnicas de Multirresolución y de Procesamiento en Paralelo”. Congreso internacional de alta tensión y aislamiento eléctrico ALTAE 2013.
Davidson, David B.: “A parallel processing tutorial”. Antennas and Propagation Magazine, IEEE, 1990, vol. 32, no 2, pp. 6-19.
MATLAB 2020a, The MathWorks, Inc., Natick, Massachusetts, United States.