I. II. III. IV. IV-A. 1 MODELACION DE COSTOS Andrés
Orellana L. aorellana@est.ups.edu.ec José Sarango C.
jsarangoc@est.ups.edu.ec Juan Sarmiento R.
jsarmiento@est.ups.edu.ec José Valarezo B.
jvalarezobo@est.ups.edu.ec Universidad Politécnica
Salesiana, Sede Cuenca Sistemas Electricos de Potencia III
Resumen—En el siguiente informe se trata de dar a conocer
los pasos a seguir en el momento que se desea cambiar un
conductor, de un sistema eléctrico de potencia, se
empezara por entender los conceptos básicos para esto, y
luego se procederá a realizar un problema, en donde se
plantea si es conveniente cambiar un conductor calibre 2 AWG a un
conductor calibre 1/0 AWG, con un vano de 35 Km, teniendo como
dato la demanda a partir del año 0 al año 7, para
hacer esto se realizo una hoja de calculo en Excel para
automatizar la obtención de todos los parámetros de
la modelacion . ejemplo pueden ser el crecimiento de la
producción, el costo de producción vs el gasto, la
rentabilidad que es igual a la ganancia vs el valor de los gastos
básicos Los indicadores Diferenciadores que caracterizan
el grado de utilización de los recursos como por ejemplo
pueden ser la productividad que es igual al costo de la
producción vs el número de trabajadores, la
efectividad del material que es igual al costo del material vs el
costo de la producción. OBJETIVO GENERAL IV-B. Indicadores
especí?cos Determinar si es o no conveniente el cambio del
conduc- tor y si esto ocurre en que tiempo. OBJETIVOS
ESPECÍFICOS Entender los datos que nos da el problema
Obtener el Bene?cio y el Costo que esto repercute. Llegar a
determinar la RBC del problema. INTRODUCCIÓN La Red de
Distribución de la Energía Eléctrica o
Sistema de Distribución de Energía Eléctrica
es la parte del sistema de suministro eléctrico cuya
función es el suministro de energía desde la
subestación de distribución hasta los usuarios
?nales (medidor del cliente). Se lleva a cabo por los Operadores
del Sistema de Distribución (Distribution System Operator
o DSO en inglés). Para esto es muy importante los
Indicadores técnico econó- micos de la
energía ya que estos son elementos de carácter cua-
litativo que sirven para expresar el nivel de la e?ciencia de un
fenómeno dado. Su expresión generalmente es
numérica pero expresan un nivel de comportamiento de un
proceso productivo o social y son el resultado de una
relación corporativaque se expresa en fracción o
porcentaje. MARCO TEÓRICO Indicadores Generalizadores y
Diferenciadores Los indicadores Generalizadores son
válidos para todos los procesos y expresan su
comportamiento global como por Van de acuerdo a cada rama
productiva Coe?ciente de Utilización El coe?ciente de
utilización de la carga instalada indica el porcentaje del
año que es utilizada una unidad a su capacidad nominal
(matemáticamente).El coe?ciente de utilización de
una unidad generadora depende de la función que realice en
el sistema y de su comportamiento técnico. Insumo de la
Planta Indica el porcentaje de la energía eléctrica
que es consumida por las instalaciones de la propia planta, es un
indicador de e?ciencia de la planta, cada planta tiene por
diseño un nivel de consumo de sus instalaciones dado pero
este puede comportarse de forma muy diversa dependiendo de su
estado técnico y la e?ciencia de operación. Consumo
Especí?co Mide la e?ciencia de conversión de
energía de la planta ex- presando los gramos de
petróleo o gas equivalente necesarios para producir un
kilo watt hora, es uno de los indicadores más importantes
en la generación. Reserva de Capacidad Indica el
porcentaje de capacidad con que cuenta el sistema por encima de
la demanda máxima. Se realiza para: • Mantener un
porcentaje de la capacidad de mantenimiento • Mantener un
porcentaje como reserva para eventualidades en frío •
Mantener un porcentaje como reserva rodante.
45 10 0,3 65 % 5,2 12 * h a * h a V. VI. * 8,627 8,756 8,885
9,014 Figura 1. 2 IV-C. Indicadores del Trabajo en las Redes
DEMANDA Factor de Potencia. Factor de Carga Residencial [Fcr]
Porcentaje de Carga Residencial[ %Cr] 0,8 % Mide el nivel de
aprovechamiento de la potencia útil del sistema y la
pérdida de energía en las redes. Tiempo
Máximo. Es el tiempo del año que se mantiene
matemáticamente la demanda máxima. Factor de Carga.
Mide la relación entre la demanda media y la demanda
máxima. Horas de falla [Hf] ENS Residencial [ENSr] Ksep
Factor de carga no reisdencial [Fcnr] Porcentaje de carga no
residencial[ %Cnr] ENS no residencial [ENSnr] Rate Figura 2.
Datos Del Problema 200 22 Horas Centavos Centavos dolares %
Factor de Capacidad. Mide la relación entre la demanda
máxima de la red y la capa- cidad instalada dando una idea
del nivel de aprovechamiento de esta. Con los datos de las ?guras
1 y 2 se se continua a calcular la energía demandada por
año residencial y la energía demandada por
año no residencial mediante la formula 1y 2
respectivamente. Los resultados se observan en la ?gura 3. Factor
de Liberación de Capacidad. Este factor mide la capacidad
liberada en kilo watt en los EDP AR = F cr * DM * 1000 KW MW %Cr
100 % * 8760 (1) diferentes subsistemas de un sistema
eléctrico, por cada kilo watt que se disminuya, la demanda
en un punto del sistema EDP AN R = F cnr * DM * 1000 KW MW %Cnr
100 % * 8760 (2) puede ser en la distribución, en la
transmisión o en ambos. MÉTODOS DE CÁLCULO
ECONÓMICO Se utilizan solo los métodos
deterministas. Para los pro- blemas que son resueltos mediante
modelos matemáticos es necesario el uso del método
de los costos anuales que serán evaluados en la
función objetivo del modelo y para los problemas de
selección de variantes, se utilizarán el
método de la Razón Bene?cio Costo [RBC], el
método del Valor Actual Neto [VAN]. Hay que tener presente
que el capital no es estático y que su cambio esta a lo
largo de los años de vida útil de la
inversión. Los efectos que producirán las variantes
son diferentes cada año, un capital Bo actual aumenta su
valor en función de una tase de interés de
descuento ri [rate] Figura 3. Energía demandada por
año residencial y no residencial acorde a la demanda El
paso 3 es calcular la energía dejada de servir residencial
y no residencial mediante las formulas 3 y 4, así mismo se
observan los resultados en la ?gura 4. EDSR = F cr * DM * 1000 KW
MW * %Cr 100 % * Hf (3) DESARROLLO DE MODELACION DE COSTOS Como
ya se ha mencionado antes se desea saber si es EDSN R = F cnr *
DM * 1000 KW MW %Cnr 100 % * Hf (4) conveniente o no cambiar un
conductor de calibre 2 AWG a calibre calibre 1/0 AWG, para un
vano de 35 Km, teniendo como dato la demanda desde el año
0 al año 7, como se observa en la ?gura 1 ; también
se puede observar los factores de carga residencial y no
residencial en la ?gura 2. DEMANDA [Kwatt] 8,115 8,242 8,37
Figura 4. Energía dejada de servir residencial y no
residencial 8,499 El paso 4 es calcular el costo ENS
(energía no suministrada que básicamente es una
mediada en unidades monetarias del daño económico o
social que sufren los clientes) ; y el costo de energía
del SEP con las formulas 5 y 6 respectivamente; Demanda obtenida
desde el año 0 al año 7 los resultados se observan
en la ?gura 5.
Figura 5. 3 CEN S = EDSR * EN Sr 100 + (EDSN R * EN Snr) (5) Ki =
47600 Al ENSr se lo divide para 100 ya que al estar en centavos
se lo transforma a dolares, en cambio el dato de ENSnr ya esta en
dolares. El siguiente paso es calcular el bene?cio esto nos
indica el provecho que tendremos al cambiar el conductor ; para
esto usaremos los datos de la ?gura 8; con estos datos como
primer paso obtendremos la diferencia en perdidas con la formula
10. CESEP = Ksep 100 * [(EDP AR + EDP AN R) – (EDSR + EDSN R)]
(6) Figura 8. Datos para calculo de Bene?cio Dif erenciaEnP
erdidas = (R2 – R1) * L * 0, 001 UI * UI * (Cp * T e * Ksep) (10)
Dif erenciaEnP erdidas = 0, 018247403 Los resultados de nuestro
calculo se muestran en la ?gura 9; donde se indica ademas la
razon Bene?cio Costo, la misma Costo ENS y Costo de
energía de SEP Los efectos que producirán las
variantes son diferentes cada año, un capital Bo actual
aumenta su valor en función de una tase de interés
de descuento ri [rate] como se muestra en la formula 7. y sus
resultados en la ?gura 6. que no ayudara a determinar si es
proyecto es factible o no. t = (1 + ri) (7) Figura 9. Resultados
obtenidos y RBC La ?gura 9 nos muestra que la RBC si es mayor a 1
y que el proyecto es factible desde el año 0 es decir
desde ahora. VII. CONCLUSIONES Para los problemas que son
resueltos mediante modelos Figura 6. Capital en aumento y Fc
total matemáticos es necesario el uso del método de
los costos anuales que serán evaluados en la
función objetivo del modelo y para los problemas de
selección de variantes, se El siguiente paso es llegar a
calcular el costo de lo que implica cambiar al conductor mediante
la formula 8 , como se puede observar se necesita costo total de
inversión durante su vida útil (Ki) el cual se
calcula con la formula 9. utilizarán el método de
la Razón Bene?cio Costo [RBC], el método del Valor
Actual Neto [VAN]. Se determina que si RBC>1 entonces el
proyecto es admisible; es lo mismo que el VAN o VNA Costo = Ki (1
+ ri)t (8) Hay que tener presente que el capital no es
estático y que su cambio esta a lo largo de los
años de vida útil de la inversión. Ki =
(CostoConductor/Km)*LongitudConductor*N umeroConductores (9) El
costo del conductor por kilómetro así como la
longitud y el numero de conductores ya los tenemos como dato a
estos se los observa en la ?gura 7. REFERENCIAS [1] Victor Emilio
Calle, Jaime Oswaldo Guallpa ; Determinación de los costos
de energía no suministrada; Universidad Politécnica
Salesiana. [1] Convenio UPS- CENTROSUR; Metodología de
evaluación del costo de la energía no suministrada.
[2] Daniel Muguerza, Ernesto Kerszberg; Valor de la con?abilidad
en el sistema eléctrico , la discucion metodologica para
su determinación. [3] Diapositivas expuestas en Clase.
Figura 7. Datos Para calculo Ki Con estos datos se tiene el
siguiente valor de Ki: