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Febrero de 2017. Universidad Tecnológica de Pereira. 
 
 
 
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Modelamiento de elementos para un sistema 
eléctrico de potencia. 
 
Modeling of elements for an electrical power system. 
Luis Felipe Giraldo Mora Gr. 9 
Facultad de Ingenierías, Universidad Tecnológica de Pereira, Pereira, Colombia 
Correo-e: luisfeligiraldom@utp.edu.co 
 
 
Resumen— Este preinforme contiene información sobre los 
modelamientos más comunes de los elementos que conforman el 
sistema eléctrico de potencia, estos serán nombrados e ilustrados 
a lo largo de las preguntas que conforman esta práctica. 
 
Palabras Clave— Modelo, SEP, Diagrama Unifilar, Potencia, 
Simulación, Flujo de Carga. 
 
 
I. INTRODUCCIÓN 
El estudio de sistemas eléctricos de potencia comprende un 
gran conjunto de elementos que, combinados de cierta forma, 
cumplen un objetivo a la hora de llevar electricidad a un destino 
en concreto. Estos sistemas pueden ser resueltos empleando 
métodos matemáticos y/o de circuitos eléctricos 
convencionales, sin embargo, al momento de representar 
sistemas de potencia de mayor envergadura, la complejidad de 
dichas soluciones se hace cada vez mayor, por lo cual se hace 
necesario recurrir a métodos y modelos que simplifiquen su 
representación y nos permitan realizar con mayor facilidad y de 
forma aproximada los cálculos necesarios para encontrar las 
variables de interés en dicho estudio. 
 
En cursos anteriores de circuitos eléctricos, líneas de 
transmisión y máquinas eléctricas se ha explicado y puesto en 
práctica la utilidad de estas representaciones, las cuales se 
frecuentan en programas de simulación diseñados 
específicamente para resolver y hallar estas variables de interés 
a través de diagramas unifilares. 
 
Figura 1. Diagrama Unifilar simulado en NEPLAN. 
 
II. CONTENIDO 
 
1. Objetivos: 
• Definir los modelos de los elementos básicos de un 
sistema de potencia, tales como generadores, 
transformadores líneas y cargas, en condiciones 
especiales, como estado estacionario, corto circuito y 
estabilidad transitoria. 
• Identificar los parámetros necesarios para cada uno de 
los tipos de análisis especificados. 
• Conocer de manera básica el entorno de simulación. 
• Implementar un sistema de estudio a partir de una base 
de datos. 
 
 
2. Preinforme: 
 
1. Cuáles son los modelos empleados para la representación 
de la carga en un SEP (la carga también incluye motor de 
inducción). 
 
Las cargas pueden clasificarse parcialmente en: 
- Lineales y no lineales, de acuerdo a la función 
matemática que las define. 
- Eléctricas, electromecánicas, etcétera, de acuerdo a su 
naturaleza y por ende al tipo de variables que se 
considera. 
- Determinísticas o aleatorias, en función del modelo 
usado. 
Modelos Estacionarios: Son los que comúnmente se discuten o 
se enumeran en la literatura básica de sistemas de potencia, y 
son los que se usan, los más comunes son: 
- Modelo de inyección de Potencia Constante: 
Representa generalmente grandes consumos vistos en 
las subestaciones. Los valores de P y Q se obtienen a 
partir de mediciones en la subestación y se representan 
por curvas de demanda. Se suponen P y Q constantes, 
y es la representación de carga usada generalmente en 
el estudio de flujos de potencia. 
mailto:luisfeligiraldom@utp.edu.co
 
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2 Febrero de 2017. Universidad Tecnológica de Pereira. 
- Modelo de Corriente Constante: Su uso es menos 
frecuente en cargas agregadas y es muy usado en 
estudios armónicos. 
- Modelo de Impedancia Constante: Aunque este 
modelo no es utilizado en flujos, por lo menos no en 
forma frecuente, es sin embargo muy común en 
estudios de estabilidad transitoria 
 
La representación de la carga en el diagrama unifilar 
normalmente es de esta forma: 
 
 
Figura 2. Modelo de Carga en Diagrama Unifilar. 
 
 
 
2. Cuáles son los modelos empleados para la representación 
de una línea en un SEP. 
 
Una línea de transmisión puede ser representada de tres formas 
dependiendo la topología, longitud o aproximación necesaria, 
estas son: 
- Línea Corta: No se tiene en cuenta el efecto 
capacitivo de la línea de transmisión por lo cual es el 
modelo más simplificado entre los tres. 
- Línea Media: Tiene en cuenta el efecto capacitivo y 
puede realizarse de dos formas, el modelo pi (el cual 
es el más utilizado) y el modelo T (no es muy utilizado 
porque introduce un nodo de más en el sistema). Este 
modelo se implementa en líneas de media tensión con 
longitudes medias donde es posible la representación 
con parámetros concentrados. 
- Línea Larga: Es el modelo más aproximado de los 
tres, ya que realiza una representación distribuida de 
los efectos resistivos, inductivos y capacitivos de la 
misma. Por la misma razón, implementar este modelo 
aumenta el grado matemático de los ejercicios por lo 
que no es recomendable en la representación de 
sistemas pequeños. 
 
La representación de la línea de transmisión en el diagrama 
unifilar es como sigue: 
 
Figura 3. Modelo Pi de una Línea de Transmisión. 
3. Cuáles son los modelos empleados para la representación 
de un generador en un SEP. 
 
En estado estable, los generadores, al igual que el resto de 
elementos del sistema eléctrico de potencia, se asumen como 
una carga trifásica equilibrada. Al momento de realizar la 
representación unifilar de este elemento, se toma una sola de 
sus fases, por lo cual el diagrama unifilar es una representación 
monofásica. En este caso, el modelo del generador es sencillo, 
puesto que solo representa el ingreso de una potencia activa, 
aunque también podría ser reactiva (condensador sincrónico). 
 
 
Figura 4. Generador en Diagrama Unifilar. 
 
 
4. Cuál es el modelo que se emplea para el generador síncrono 
en análisis de estabilidad transitoria. 
 
Los generadores síncronos son los encargados de generar la 
mayor parte de la energía eléctrica consumida en la red, y su 
respuesta dinámica resulta determinante para la estabilidad del 
sistema después de una perturbación por lo cual se hace 
necesario representar la impedancia interna del mismo con un 
equivalente de Thevenin por lo cual obtenemos el siguiente 
modelo: 
 
Figura 5. Equivalente de Thevenin de un Generador Síncrono. 
 
 
5. Para generadores, transformadores y líneas. Indique los 
parámetros empleados para los estudios de estado estable, 
análisis de cortocircuito y estabilidad transitoria. 
 
En generadores es necesario conocer valores de ángulo, 
tensión, reactancia síncrona y tipo de conexión (delta o 
estrella), en transformadores es necesario conocer el tap (si lo 
hay) la impedancia interna y la conexión (delta o estrella) y en 
líneas de transmisión es necesario conocer los parámetros de la 
misma. 
 
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6. Complete la siguiente tabla 
 
 
 
Elemento 
Descripción o nombre del modelo 
Flujo de 
Carga 
Corto Circuito 
Estabilidad 
Transitoria 
Parámetros 
Generador 
Inyección de 
Potencia 
Equivalente de 
Thevenin 
Equivalente de 
Thevenin 
Angulo, V 
 
Transformador 
Corto 
Circuito 
Dependiendo 
del 
Transformador 
Dependiendo 
del 
Transformador 
 
Z, tap 
Carga 
Substracción 
de potencia 
Conexión delta 
o estrella 
Conexión delta 
o estrella 
P, Q 
Línea Modelo PI Modelo PI Modelo PI Y, Z 
 
 
 
III. CONCLUSIONES 
 
❖ En estudios de sistemas eléctricos de potencia es muy 
importante el uso de las representaciones unifilares, ya 
que simplifican los cálculos. 
 
❖ Es necesario conocer los distintos modelos de 
representación de los elementos del SEP para 
aplicarlos de forma correcta dependiendo el caso 
estudiado. 
 
 
REFERENCIAS 
1] ANALISIS DE FLUJOSDE CARGA 
http://es.slideshare.net/fernandopenaalvarez7/flujo-de-carga. 
 
[2] ESTABILIDAD TRANSITORIA 
http://ocw.uc3m.es/ingenieria-electrica/operacion-y-control- 
de-sistemas-electricos/II_OCSE_EST.pdf 
http://es.slideshare.net/fernandopenaalvarez7/flujo-de-carga
http://ocw.uc3m.es/ingenieria-electrica/operacion-y-control-