Propagación de incertidumbre paramétrica en la dinámica de cables de transmisión de electricidad con modelación no lineal

Abstract

La dinámica de cables para transmisión de electricidad de alta tensión puede estudiarse mediante la representación a través de modelos matemáticos de diversa complejidad bajo concepciones lineales o no lineales. Los modelos de cables poseen un conjunto de parámetros variables con una incertidumbre asociada, fundamentando el empleo de métodos estadísticos. Para su evaluación se adoptan parámetros inciertos, y se suele emplear una técnica denominada Enfoque Probabilístico Paramétrico, que contempla el uso del método Monte Carlo. El modelo matemático que se emplea es el de una cuerda en un plano, considerando efectos no lineales. Se consideran como variables aleatorias con una distribución definida, a las distintas propiedades del conductor y los términos forzantes externos. Se emplea una aproximación del modelo matemático, discretizada dentro de un solver general basado en el método de elementos finitos. Se calculan las respuestas para diversos órdenes de variabilidad de los parámetros.The dynamics of cables for high voltage electricity transmission can be studied by means of the representation through mathematical models of diverse complexity under linear or non-linear conceptions. The cable models have a set of variable parameters with an associated uncertainty, based on the use of statistical methods. For its evaluation, uncertain parameters are adopted, and a technique called Probabilistic Parametric Approach is usually used, which contemplates the use of the Monte Carlo method. The mathematical model used is that of a string in a plane, considering nonlinear effects. They are considered as random variables with a defined distribution, to the different properties of the conductor and the external forcing terms. An approximation of the mathematical model is used, discretized within a general solver based on the finite element method. The responses are calculated for various orders of variability of the parameters.