Evaluación estocástica de depresiones de voltaje en sistemas eléctricos aplicando técnicas de procesamiento paralelo

Abstract

In this thesis, parallel programming techniques were applied in order to perform the stochastic evaluation of voltage sags in an electrical system. Voltage sags are one of the electrical disturbances that affect more severely the power quality of a system. Parallel processing is a relatively new technology in the field of computing, which allows to reduce the execution time of a program by dividing the work between multiple processing elements (such as cores or threads of a processor). This makes it possible to perform studies which require a great number of calculations in a more efficient manner. In the first part, definitions and basic concepts related to the field of power quality are presented, in order to describe its current importance in electrical systems. Afterwards, some of the main characteristics of general parallel programming are explained, and different programming platforms which can be used to implement parallel computing routines are mentioned. Then, some of the methods which are used to perform the stochastic assessment of voltage sags are mentioned, and the formulation of the Method of Fault Positions is presented. This is the method that was implemented using parallel programming techniques. Finally, the parallel program is used to analyze different test systems and the obtained results are presented.

En esta tesis se aplican técnicas de procesamiento paralelo para llevar a cabo la estimación estocástica de depresiones de voltaje en un sistema eléctrico. Las depresiones de voltaje son uno de los fenómenos que mayor impacto negativo tienen en la calidad de la energía eléctrica. El procesamiento paralelo es una tecnología relativamente nueva en el mundo de la computación, que permite reducir el tiempo de ejecución de un programa mediante la división del trabajo entre múltiples elementos de proceso (tales como núcleos o hilos de un procesador). Esto permite hacer estudios que requieren una gran cantidad de cálculos de manera más eficiente. En la primera parte se presentan definiciones y conceptos básicos relacionados al área de calidad de la energía, con el objeto de describir su importancia actual en los sistemas eléctricos. Posteriormente se explican algunas de las características principales de la programación paralela en general, y se mencionan distintas plataformas de programación que hacen posible implementar rutinas computacionales que empleen estos esquemas de procesamiento. Después se mencionan algunos de los métodos que se aplican para llevar a cabo la estimación estocástica de depresiones de voltaje, y se presenta la formulación del Método de Posición de Fallas. Este es el método que se implementó empleando técnicas de programación paralela. Por último, se utiliza el programa paralelo para analizar distintos sistemas de prueba y se presentan los resultados obtenidos.