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. Universidad Tecnológica de Pereira. Laboratorio de sistemas de potencia. 1 
 
 
Flujo de Potencia para Sistemas Radiales 
Autor 1: Federico Leal Tobón Autor 2: Jose Miguel Millán 
Facultad de ingenierías, Universidad tecnológica de Pereira, Pereira, Colombia 
Correo-e: fede_leal512@utp.edu.co, josemiguel@utp.edu.co 
 
Resumen— A continuación, se presentarán el desarrollo del 
informe de la práctica 1 del laboratorio de sistemas de potencia, 
donde se analizarán los resultados obtenidos en los sistemas 
planteados en la práctica e implementarlos en el software de 
simulación NEPLAN, con la finalidad de entender el 
funcionamiento del programa y el comportamiento del flujo de 
potencia en un sistema radial. 
 
Palabras clave— NEPLAN, generador, elementos, sistemas de 
potencia, modelo, flujo de carga, Compensación de reactivos. 
 
 
I. INTRODUCCIÓN 
 
Los sistemas eléctricos de potencia se encargan de llevar la 
• El índice de pérdidas en los transformadores de nivel de 
tensión 1 es de 3,8 % 
 
Figura 1 Sistema de prueba radial 
energía eléctrica desde los centros de generación hasta el 𝑀𝑎𝑐𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑐𝑖ó𝑛 𝑃 = = 𝑃 𝑓 
 
(1) 
usuario final, para cumplir su objetivo debe existir cambios en 
los niveles de tensión debido a que las tensiones generadas 
son muy grandes a diferencia de las consumidas. El proceso 
𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑚𝑎𝑥 𝑐 
de conversión ya está estipulado en diferentes etapas las 
cuales son generación, transmisión, distribución y utilización 
de la energía eléctrica, la penúltima etapa (la distribución) tal 
𝑃𝑠𝑒𝑐𝑢𝑛𝑑𝑎𝑟𝑖𝑜 = 𝑃𝑝𝑟𝑖𝑚𝑎𝑟𝑖𝑜 (1 − 
𝐼𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠
) (2)
 
100% 
vez pueda ser la más importante de todas ellas. Se le hace 
dicha distinción ya que es el último filtro de tensión que se 
𝐼𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒𝐷𝑒𝑠𝑏𝑎𝑙𝑎𝑛𝑐𝑒 
|𝑀𝑎𝑥𝐷𝑒𝑠𝑣𝑖𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛(𝐼𝑎, 𝐼𝑏, 𝐼𝑐) − 𝐼𝑝𝑟𝑜𝑚| 
= 100% (3) 
𝑝𝑟𝑜𝑚 
hace para poder llevar la electricidad a los hogares a niveles 
de calidad, confiabilidad y fiabilidad adecuados. La 
distribución no tiene una tarea nada fácil para cumplir con su 
objetivo ya que la demanda de usuarios puede ser tan alta que 
puede traer muchos problemas como pérdidas de energía, 
caídas de tensión o tal vez niveles inadecuados de tensión, 
esto pasa porque los niveles de tensión son tan bajos y son tan 
voluminosas las redes con los elementos que los componen 
que le traen muchas dificultades al sistema. Para evitar estos 
problemas, previamente se le hacen pruebas al sistema por 
medio de simuladores que me muestren las dificultades o, por 
el contrario, que me muestran lo bien que ellos puedan estar 
funcionando, dichos sistemas generalmente se plantean como 
sistemas radiales. 
Utilizando las ecuaciones mostradas anteriormente se 
procedió a hallar la demanda de las cargas, obteniendo los 
siguientes resultados: 
 
Tabla 1 Potencias consumidas por las cargas. 
 
II. PROCEDIMIENTO 
1. Inicialmente se implementó en NEPLAN el sistema 
mostrado en la figura 1, utilizando los datos de la tabla 1 
y 2 teniendo en cuenta las siguientes consideraciones. 
• El factor de potencia del alimentador es de 0.9. 
• El estudio se debe realizar considerando carga a demanda 
máxima. 
• La lectura de energía registrada por los Macro-medidores 
es mensual. 
 
N 
Macromedici 
ón 
 
fc 
Sm 
(Kva) 
Pm 
(KW) 
Qm 
(Kvar) 
1 
 
5 
 
6 
 
7 
327,2 0,7 749,9 674,9 326,9 
1496,1 0,8 2999,9 2699,9 1307,6 
280,5 0,6 749,9 674,9 326,9 
124,6 0,8 749,9 224,9 108,9 
 
mailto:fede_leal512@utp.edu.co
mailto:josemiguel@utp.edu.co
 
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Universidad Tecnológica de Pereira. Laboratorio de sistemas de potencia 
Tabla 2 Datos de las barras. 
 
 
 
Tabla 3 Datos de los tramos 
 
 
Al correr los flujos de carga para el sistema de la figura 1, se 
obtuvieron los siguientes resultados: 
 
Tabla 4 Tensiones nodales 
 
 
Tabla 5 Flujos de potencia. 
Tabla 6 Pérdidas en las líneas. 
 
 
Los perfiles de tensión partiendo de la subestación hasta cada 
nodo final son descritos en las siguientes figuras. 
 
Figura 2 Tensión en función de la distancia desde la sub-estación 
hasta el nodo final N6. 
 
Figura 3 Tensión en función de la distancia desde la subestación 
hasta el nodo final N7. 
 
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3 
Universidad Tecnológica de Pereira. Laboratorio de sistemas de potencia 
• Para los Anexos 4 y 5 para las potencias activas y reactivas 
y sus pérdidas, los valores correspondientes a P y Q son 
iguales, así como para los valores de Ploss y Qloss, esto se 
debe a que las cargas están equilibradas y por lo tanto cada 
fase está con iguales niveles de tensión y corriente, ya que el 
flujo que se utilizó fue del tipo para cargas balanceadas. 
 
• Las líneas asimétricas no hacen que haya un desbalance de 
flujo de potencia. 
 
 
 
Figura 4 Tensión en función de la distancia desde a subestación 
hasta el nodo final N5. 
 
2. Para el sistema de la figura 1 se ingresaron los perfiles de 
carga siguiendo el procedimiento planteado en la guía, 
para ello se utilizan el modelo de cargas mostrado en la 
tabla 7. 
 
Tabla 7 Modelo ZIP para las cargas del sistema de potencia. 
 
 
Los flujos de cargas con perfiles (Caso 3.2) de tensión 
obtenidos de la simulación de NEPLAN son mostrados en la 
página de anexos. 
 
3. Luego se compararon los resultados de un flujo de cargas 
balanceadas (Caso balanceado sin perfiles de carga) y 
desbalanceadas (Caso desbalanceado sin perfiles de 
carga) los cuales se muestran en anexos. 
 
Para este caso es posible visualizar que, aunque siendo caras 
desbalanceadas las pérdidas son semejantes entre fases, esto 
se debe a que NEPLAN totaliza las pérdidas para toda la red. 
otro comportamiento de las cargas desbalanceado son sus 
valores de potencia y tensión aumentan significativamente, lo 
que indica que una red balanceada al no tener sobrecargas en 
fases tendrá menor caída de tensión así como pérdidas de 
potencias activas y reactivas asociada a la circulación de 
menor corriente por los conductores no sobrecargados. 
 
 
III. CONCLUSIONES 
• Como puede apreciarse en el Anexo los perfiles de tensión 
horaria para todos los nodos, muestra el comportamiento 
diario de la carga, esto se puede ver ya que hay puntos donde 
la tensión en los nodos disminuye debido a la presencia de 
una carga elevada, como por ejemplo, a las 20:00 la tensión 
de las cargas disminuye hasta 13,0891 Kv y de la misma 
manera aumenta cuando la actividad de l carga disminuye. 
 
IV. ANEXOS 
 
Anexo 1 Perfiles de tensión horaria para todos los nodos con cargas 
balanceadas (Fase L1) 
 
Anexo 2 Potencia activa entregada por el equivalente de red con 
cargas balanceadas (en las 3 fases). 
 
Anexo 3 Potencia reactiva entregada por el equivalente de red con 
cargas balanceadas (en las 3 fases). 
 
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Anexo 4 Perfil de pérdidas de potencia activa con cargas 
balanceadas en una fase. 
 
Anexo 7 Potencia activa entregada por el equivalente de red con 
cargas desbalanceadas para la fase L1 y L2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Anexo 5 Perfil de pérdidas de potencia reactiva con cargas 
balanceadas en una fase. 
 
 
 
 
 
Anexo 8 Potencia reactiva entregada por el equivalente de red con 
cargas desbalanceadas para la fase L1 y L2. 
 
 
 
 
 
Anexo 6 Perfiles de tensión horaria para todos los nodos con cargas 
desbalanceadas. 
 
 
 
Anexo 9 Perfil de pérdidas de potencia activa con cargas 
desbalanceadas en una fase. 
 
Anexo 10 Perfil de pérdidas de potencia reactiva con cargas 
desbalanceadas en una fase.