Diagnóstico de seguridad mediante la solución de flujos de potencia post-contingencia con cómputo paralelo
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Resumen
Una extensión a la formulación matemática y al esquema de solución del problema de análisis estático de contingencias de primer orden (N-1), incorporando el concepto de barra slack distribuida por AGC es propuesta. En la formulación clásica del estudio de flujo de carga, basada en el método de Newton-Raphson, se adicionaron ecuaciones de potencia activa que involucran los generadores pertenecientes al AGC, mediante sus factores de participación. Se desarrolló una aplicación para análisis de contingencia en paralelo, diseñada con base en un esquema de asignación dinámica de contingencias, desarrollado bajo tres estrategias, una basada en la disponibilidad de las unidades de procesamiento, otra en la priorización de tareas y una más priorizando tareas y procesadores. Las pruebas se realizaron empleando dos plataformas de cómputo, una compuesta por un cluster heterogéneo de 6 nodos y la otra por un computador de 12 núcleos. Como sistemas de prueba se eligieron los sistemas de potencia de 30, 118, 300 y 2383 barras, con 32, 196, 447 y 2681 contingencias simples respectivamente, involucrando la desconexión de líneas y generadores (Texto tomado de la fuente).
Abstract
An extension to the mathematical formulation and solution scheme of the first order (N-1) static contingency analysis incorporating the concept of distributed slack bus by AGC is proposed. In the classic formulation of load flow study, based on the Newton-Raphson method, equations were added to balance the active power imbalances involving the AGC generators through their participation factors.
An application was developed for parallel contingency analysis, designed using a dynamic scheme for allocation of contingencies to worker nodes in a cluster. Three assignment strategies were developed, one based on the availability of processing units, another using task priority and one more in prioritizing both tasks and processors.
The tests were performed in two computing platforms, one composed of six heterogeneous nodes and the other being a twelve core computer. As test cases, systems with 30, 118, 300 and 2383 buses were chosen with 32, 196, 447 and 2681 simple contingencies respectively. The contingencies involved both line and generator outages.
Palabras clave propuestas
Cálculo del análisis de sistemas de potencia; Control automático de generación; Método de Newton; Procesamiento multinúcleo; Programación paralela; Prototipos de software; Seguridad del sistema de potencia; Automatic Generation Control (AGC); Multicore processing; Newton method; Parallel programing; Power system analysis computing; Software prototyping; Power system security