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ESTABILIDAD EN SISTEMAS DE POTENCIA EMPLEANDO DIGSILENT POWER FACTORY

El comportamiento dinámico es una de las áreas mas complejas dentro de los análisis de sistemas eléctricos de potencia. En particular, la inestabilidad es un fenómeno importante, que es el origen de la mayoría de los apagones a nivel mundial, en tal sentido las personas que efectúan estudios de planificación y operación de sistemas de potencia deben disponer del conocimiento y las herramientas para el análisis adecuado de la estabilidad. DIgSILENT PowerFactoyr es la herramienta adecudad y este curso la fuente de conocimiento necesaria.

Este curso teórico-práctico está enfocado al uso de DIgSILENT PowerFactory para el análisis de estabilidad de sistemas eléctricos de potencia. En el curso se abordan los problemas clásicos de estabilidad angular (transitoria y oscilatoria), de tensión y de frecuencia, y se presentan las diferentes herramientas disponibles en el programa que pueden ser aplicadas al estudio de cada uno de los casos.

El curso es de carácter teórico práctico, por lo que está acompañado de la realización de numerosos ejercicios de aplicación trabajando con el programa.

Por tratarse de un curso avanzado, se recomienda experiencia previa en el manejo de las funciones básicas del programa (contenidos correspondientes a un curso introductorio).

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Descripción
Este curso teórico-práctico está completamente dirigido al uso del DIgSILENT PowerFactory como una poderosa herramienta para el análisis de estabilidad de sistemas eléctricos de potencia.
 
El contenido de este curso esta destinado a abordar el problema de estabilidad de los grandes sistemas de potencia desde todos sus posibles enfoques. Se abordan los problemas clásicos de estabilidad angular (transitoria y oscilatoria), de tensión y de frecuencia. El enfoque es el empleo del DIgSILENT PowerFactory como una herramienta para la modelación y simulación en el problema de estabilidad en cada uno de los casos.
 
Este curso tiene un enfoque teórico-práctico, por lo que se prevé la realización de numerosos ejercicios de aplicación trabajando con el programa, a fin de ayudar a la interpretación de los fenómenos teóricos y al mismo tiempo, comprender los mecanismos prácticos para lograr los resultados.
 
 
OBJETIVO
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Al finalizar el curso el participante dispondrá de las destrezas mínimas necesarias para efectuar análisis de la estabilidad en sistemas eléctricos de potencia reales.

 
contenido

A continuación se presenta parte del contenido a ser cubierto a lo largo del desarrollo del curso de Análisis de la Estabilidad de Sistemas Eléctricos de Potencia empleando en Programa Computacional DIgSILENT PowerFactory:

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Estabilidad en Sistemas Eléctricos de Potencia
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Introducción. Definición de estabilidad. Problema de estabilidad

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Clasificación y descripción general:
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Estabilidad angular

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Estabilidad de tensión

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Estabilidad de frecuencia

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Estabilidad Angular Transitoria
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Formulación del problema.

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Fundamentos electromecánicos de las maquina sincrónica: Modelo del generador sincrónico, ecuación de oscilación, constante de inercia, elementos de control del generador: AVR, Gobernador

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Definición de los puntos estables e inestables de operación

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Criterio de áreas iguales para el análisis de estabilidad transitoria: Ejemplo del calculo.

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Resolución de la ecuación de oscilación de la maquina. Métodos numéricos, error de calculo, consideraciones del paso de integración.

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Manejo de la función de estabilidad en DIgSILENT PowerFactory
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Inicialización: Modelos y red.

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Simulación de transitorios electro-mecánicos (RMS) vs. transitorios eletro-magneticos EMT.

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Definición de eventos: cortocircuitos, circuitos abiertos, eventos de carga, etc

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Eventos de parámetro, de maniobra, de máquina.

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Visualización de resultados. Instrumentos Virtuales.

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Sección de Ejercitación de Estabilidad:
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Análisis de la estabilidad angular en un sistema multi-máquina. Ejemplo: Sistemas de una sola maquina, Sistema de P.M. Anderson, Sistemas IEEE 39 barras

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Cálculo del tiempo crítico de despeje de fallas.

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Estabilidad Oscilatoria (o Dinámica de pequeña señal)
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Formulación del problema: Linealizacion de modelos.

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Conceptos principales

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Estabilidad angular de pequeña señal o dinámica.

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Cálculo de autovalores en DIgSILENT PowerFactory.
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Modos de oscilación. Inter-áreas, modos locales dentro planta.

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Graficación y análisis de los resultados.

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Ejercitación:
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Cálculo de autovalores en el sistema multi-máquina

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Análisis comparativo

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Estabilidad de Tensión
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Conceptos principales sobre estabilidad de tensión: Problema de soportte de reactivos, Control Q-V.

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Clasificación de la estabilidad de Voltaje.

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Requerimientos del modelado.

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Colapso de tensión: Punto Critico.

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Curvas P-U y U-Q

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Generación de curvas P-U y U-Q mediante script  DPL
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Modelos Dinámicos en PowerFactory.

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Armado del modelo completo de planta.

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El elemento compuesto. Frames.

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Elementos DSL.

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Bloques.

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Función transferencia.

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Ejercitación:
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Modelado de AVR en el sistema de una máquina

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Análisis de la respuesta en lazo abierto y lazo cerrado.

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Influencia en la estabilidad de pequeña señal

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Influencia en el tiempo crítico de despeje de falla

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Estabilidad de Frecuencia
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Conceptos principales: Respuesta inercial, efecto del amortiguamiento, Respuesta de la demanda.

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Control de potencia activa y frecuencia.

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Regulación primaria y secundaria.

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Requerimientos del modelado.

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Opciones avanzadas para el análisis en estado estacionario

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Cálculo de la desviación de frecuencia  

 
documentos
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EN CONSTRUCCIÓN

 
REQUISITOS
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El análisis de la estabilidad de los sistemas eléctricos de potencia reales, requiere un buen conocimiento teórico del comportamiento dinámico de los diferentes elementos que lo componen. Además buenos antecedentes en los aspectos de modelación y simulación de sistemas eléctricos de potencia. En tal sentido, el participante del curso de análisis de estabilidad de sistemas eléctricos de potencia se espera que posee un buen background conceptual y practico en modelación y simulación de sistemas de potencia. Por tratarse de un curso a nivel avanzado se requiere que el participante domine de manera adecuada toso los procedimientos de simulación a nivel básico en el DIgSILENT PowerFactory.

 
metodología
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El curso esta diseñado para ser una combinación de conocimientos teóricos-prácticos, donde se enfatiza el hecho de “aprender haciendo”.

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Se hace uso de clases magistrales, acompañados de sesiones prácticas (sujetas a la disponibilidad de equipos y licencias del programa).

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El entrenamiento requiere dieciséis (16) sesiones de cuatro (04) horas cada. Se estima un máximo de dos encuentros presénciales por semana.

 
Evaluación
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La evaluación se efectuará por medio de tres (03) asignaciones prácticas durante el periodo de entrenamiento.

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Se otorgarán certificado de asistencia y de aprobación.

 
material
El material del curso estará descargable por poco tiempo. Se agradece respetar los derechos de autor.
viñeta Introducción al Curso. (44.9 kB)

Se agradece a los usuarios de este material respetar los derechos de autor. De igual modo, el Dr. Francisco M. González-Longatatt, ha colocado este material de modo gratuito en la red para contribuir con la divulgación del conocimiento y del uso de la poderosa herramienta DigSilent PowerFactory, son bien recibido comentarios, observaciones etc., a : fglongatt@fglongatt.org.ve

Junio, 2010. www.fglongatt.org.ve

 

 

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