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Pre-Informe n◦ 6 
Estimación de estado en sistemas de potencia 
Julián Camilo Buitrago Herrera, Juan Camilo Velasquez Molina 
{julcambuitrago,jcvm94}@utp.edu.co 
Laboratorio de Sistemas de Potencia-Programa de Ingeniería Eléctrica 
Universidad Tecnológica de Pereira 
17/ Abril /2017 
 
 
 
Resumen— 
Resumen— 
Index Terms—DIgSILENT, Estimador, medida errada 
Index Terms—DIgSILENT, Estimator, Wrong measurement 
 
I. INTRODUCCIÓN 
Os programas utilizados para conocer la operación en 
tiempo real o no de un SEP, abastecen sus bases de 
datos a partir de mediciones reales las cuales por obvias 
razones presentan errores no intencionales y que pueden pasar 
desapercibidos al ojo humano, por lo anterior es de vital 
importancia estudiar y analizar los métodos que se presentan 
los cuales ayudan e encontrar estos datos y eliminarlos de 
las bases de datos con un estudio estadístico que parte de las 
bases de estimadores, el cual debe ser confiable. 
 
Los estimadores son los datos de voltaje, corriente, potencia 
los anteriores en magnitud y angulo de todo el sistema 
dado el tamaño del mismo se presentan problemas que en 
ocasiones dan como resultado una medida errónea, siendo 
estos detectados y eliminados. 
 
II. PROCEDIMIENTO 
1. ¿Qué es estimación desde el punto de vista estadís- 
tico? 
Este se refiere a algún parámetro de una población θ es 
un solo valo r θ̂ de un estad ístico Θ̂ , po r ejemplo e l valor 
x̄ del estadístico X̄ el cual se calcula a partir de una 
muestra de tamaño n [3], es una estimación puntual del 
parámetro poblacional µ, en ningún caso el estimador 
del parámetro poblacional puede dar como resultado el 
valor exacto, por lo anterior un estimador se representa 
como un rango con una probabilidad de ocurrencia como 
muestra la ecuación 1, por lo general se trabaja con 
intervalos de confianza del 95 % , el cual se logra cuando 
α = 0,05 
P (Θ̂ L < θ < Θ̂ U ) = 1 − α (1) 
Existen diferentes maneras de presentar los estimado- 
res siendo el principal criterio la manera en que esta 
distribuida su probabilidad con lo cual se pueden en- 
contrar distribución normal, t de Student, Chi cuadrada, 
distribución F entre otras, en la figura 1 se muestra una 
distribución normal [3]. 
 
Figura 1. Campa de una distribución normal 
 
2. ¿Qué es estimación de estado de sistemas de potencia 
(SP)? 
Es asignar un valor a una variable de estado desconocida 
del sistema, teniendo en cuenta mediciones del sistema 
de acuerdo con ciertos criterios preestablecidos, en 
la práctica la medición presenta ineludiblemente 
incertidumbre en el valor encontrado, por lo anterior 
la estimación de estado a de involucrar criterios 
estadísticos con los cuales se estima el valor más 
aproximado a las variables de estado verdaderas. 
Dado que un SEP queda completamente descrito si son 
conocidas las tensiones nodales en magnitud y ángulo, 
estas se pueden definir como las variables de estado 
del sistema, los estimadores pueden ser estáticos y 
dinámicos. 
 
3. ¿Por qué se realiza la estimación de estado en un SP? 
 
4. ¿Para qué se utiliza la estimación de estado en un 
SP? 
Es necesario para evaluar el funcionamiento del SEP 
en tiempo real, herramienta utilizada en los centros de 
control en la cual se modela el sistema en tiempo real, 
el cual debe ser lo mas confiable posible con el cual 
se ejecutan labores de control en el SEP y se establecen 
las restricciones mínimas para llevar a cabo un despacho 
económico. 
5. ¿Cómo se realiza la estimación de estado de un SP? 
 
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j j 
6. ¿Qué métodos se utilizan para la estimación de 
estado? 
 
7. ¿Qué métodos se pueden emplear para eliminar 
medidas erróneas? 
La toma de datos trae problemas de perdida de infor- 
mación en el proceso de toma, envió y recepción de la 
información, una expresión para el estimativo del error 
esta dado por la ecuación 2 [1] 
 
 
ē = e − H(X̄ − X) (2) 
 
Donde ē y X̄ son los estimadores de los erro res de las 
variables de estado respectivamente. 
Para minimizar (2) existen varios métodos utilizados. El 
método de los mínimos cuadrados que se muestra en la 
ecuación 3. 
 
 
 
Figura 2. Algoritmo utilizado por DIgSILENT 
 
Σm 
f = 
j=1 
 
W e2 (3) 
 
 
 
Es necesario tener montado el sistema que se desea 
estudiar ademas de tener las respectivas medidas del 
El método de los valores absolutos que se muestra en la 
ecuación 4. 
sistema real el cual se desea encontrar los estimadores, 
los datos anteriores se agregan como se muestra en la 
figura 3. 
Σm 
f = 
j=1 
 
W s2 (4) 
 
 
Donde Wj es un factor escalamiento que favorece a las 
medidas que son consideradas mas exactas, ej es el error 
y sj son los valores absolutos de los errores[1]. 
8. Explique detalladamente el método de mínimos 
cuadrados. 
 
9. Investigue y explique cómo se realiza la estimación 
de estados en DIgSILENT. 
La estimación de estados en DIgSILENT muestra re- 
sultados de flujo de potencia basado en mediciones en 
tiempo real, estos datos son introducidos manualmente 
junto con el modelo del SEP, la función objetivo[2] del 
estimador de estados con la cual trabaja DIgSILENT se 
muestra en la ecuación 5 
 
 
Σn f (→x) = 
 
w |calV al (→x) − meaV al |2 (5) 
 
Figura 3. Ingreso de medida externa a DIgSILENT 
i i i 
i=1 
 
 
En la figura 2 se muestra el pseudocódigo del algoritmo 
utilizado 
 
Se agrega al SEP el medidor externo como se muestre 
en la figura 4. 
 
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Figura 4. Ingreso de medidor externo a DIgSILENT 
 
Se hace clic en el icono y le configuran las funciones 
como se muestra en la figura 5, se seleccionan las 
variables que se desean estimar ver figura 6. 
 
Figura 5. Configuración de las funciones en DIgSILENT 
 
 
 
Figura 6. Variables que se desean estimar en la simulación 
 
Desde el toolbox se cambia la configuración como se 
muestra en la figura 7, se escoge Additional tools, se 
presiona el icono finalmente se corre la simulación 
ver figura 8. 
 
Figura 7. Cambio de configuración 
 
 
 
Figura 8. Ventana desde donde se corre la simulación 
 
III. CONCLUSIONES 
El escoger adecuadamente la distribución de probabilidad 
con el cual se evaluara los estimadores ayuda a mejorar 
la aproximación de la medida, por lo tanto se mejora la 
simulación y las acciones de control que serán tomadas. 
 
Los métodos utilizados para detectar errores y eliminarlos 
son de vital importancia en la operación de mercados de 
energía. 
 
REFERENCIAS 
[1 ] M. Granada, «ESTIMACION DE ESTADO EN SISTEMAS 
ELECTRICOS DE POTENCIA: PARTE I DETECCION DE ERRORES 
GRANDES,» Scientia et Technica, n◦ 22, 2003. 
[2 ] User Manual, DIgSILENT PowerFactory, Version 15.1, December 2013. 
 
[3 ] R. Walpole y R. Myers, Probabilidad y estadística para ingeniería y 
ciencias, Octava ed., Mexico D.F.: PEARSON Education, 2007.