lab pws tarea 1.docx

Universidad Tecnológica de PanamáFacultad de Ingeniería Eléctrica

Ingeniería electromecánicaLaboratorio de Sistemas de Potencia

Instructor: Juan José Quintero B.

TAREA #1: INTRODUCCIÓN AL PWS

Nombre y apellido: María del Carmen EscobarCed: 8-861-914

Objetivo:

Afianzar las habilidades básicas a desarrollar, para el uso del Software Power World Simulator, para el curso de Sistema de Potencia.

Problema 1: Dibujar un caso en el PWS:

Para el primer problema, deberá ser capaz de dibujar el caso de la figura 1 de acuerdo a los parámetros que se le establezcan. En el mismo, debe ser capaz de colocar todos los campos (field) que están establecidos en la figura 1.

Figura 1: Caso 1. Basado en el ejemplo 1.3 del libro de Duncan Glover y Sarma [1]




Para este caso, se tiene un sistema de potencia cuyo generador es una Turbina de Gas, con combustible gas natural. El mismo tiene tres líneas de transmisión: la línea que va del bus A al bus B de 3 m de longitud, la líneas que va del bus A al bus C de 2 m y la línea que va del bus C al bus B de 1,5 m. Las líneas están limitadas a 15 MVA

Para las tres líneas utilice su cédula como valor de resistencia y reactancia. Su cédula sería 8-A-B, de esta la resistencia y la reactancia estarían dadas por: R=0,0A Ω km-1 y X=0,0B Ω km-1. Observe con atención el 0 delante de las letras A y B. En el caso de que su cédula sea 4-752-2394, los valores de resistencia y reactancia serían:

R=0,0752X=0,02394

En el mismo se tienen dos buses de carga, el bus B y el bus C, ambos con cargas de 5 MW. El voltaje nominal de los buses es de 16 kV. Para sus resultados no se guíe con los valores de la figura, puesto que su cédula es diferente a los valores introducidos para generar la misma.

En este caso, requerimos que usted coloque los siguientes campos de acuerdo a cada elemento:

Generador: Los valores de P, Q y S. El tipo de combustible y de unidad. Líneas de Transmisión: Los valores de resistencia y reactancia de la

línea. Buses: Los valores de los buses en kV. Carga: Los valores de P, Q y S.

Sea cuidadoso con los siguientes aspectos: Coloque la cantidad de dígitos necesarios para que se pueda observar

claramente los valores de pérdidas, resistencias y otros que generalmente pueden ser menor que la unidad.

Coloque prefijos que indiquen a que se refiere el valor que refleje el programa. Al menos coloque los campos que se encuentran en el dibujo.

Trate que su simulación sea comprensible a lector. No la recargue con campos y si son necesarios colóquelo en otra capa (layer). Tampoco coloque una cantidad mínima de campos que no nos permita a simple vista observar el comportamiento del sistema.

Tenga en consideración las unidades de medida en que se le presentan los valores.

Problema 2:




Para el problema 2, usted debe ser capaz de realizar un análisis de la simulación realizada. En el mismo se tomará un modelo sencillo en los cuales variará el valor de la carga y observará y analizará cómo se ve afectado el sistema debido a estas variaciones.

Simule un sistema, similar al laboratorio 1 a partir de los siguientes datos:

ELEMENTO VALORES OBSERVACIONESGenerador -60<Q<60 MVAR

Máx: 75 MWTipo de generador: Hidroeléctrica de Embalse. 115 kV

Línea de Transmisión (3 mi)

0,0684 +j0,359 Ω mi-1 Límite máximo 100 MVA. 115 kV

Carga 50 MW, 5 MVAR 115 kVTabla 1: Valores para la simulación del caso 2

Proceda a variar los valores de la carga con el simulador como se presenta en la tabla 2. Realice esto a través de la opción de delta per mouse click. En el caso que necesite mejorar el factor de potencia a 0,9, coloque un capacitor. Coloque al menos los fields que colocó para la simulación anterior.

Con los resultados de la simulación obtenga los siguientes valores:

Potencia Reactiva

en la Carga

Pérdidas en la línea

(MW)

Voltaje en el Bus

Carga (kV)

Flujo de Corriente en la línea

(A)

Factor de

Potencia

Potencia Reactiva

del Capacitor

10 0,04048 114.82 256.40 0.98 0

15 0,04246 114.77 262.60 0.96 030 0,04803 114.68 279.28 0.90 6

35 0,04843 114.68 280.45 0.90 10.4Tabla 2: Valores resultado de la simulación

Luego de llenar la tabla responda las siguientes preguntas.

¿Cómo varía las pérdidas de la línea (P y Q) con la variación de la potencia reactiva en la carga?

A medida que la potencia reactiva en la carga aumenta, las perdidas en la línea también van aumentando.

¿Cómo varía el flujo de corriente con el mejoramiento del factor de potencia?




El flujo de corriente va disminuyendo a medida que el factor de potencia aumenta, por lo que también podemos agregar que a medida que el factor de potencia disminuye el flujo de corriente aumenta.

Para la carga con 35 MVAR, eleve el valor del capacitor hasta 45 MVAR. Explique qué sucede en el sistema. ¿En qué condición se encuentra en generador?

Al elevar el valor del capacitor, la potencia reactiva del generador desciende hasta valores negativos.

¿Qué relación hay entre el valor del voltaje en el bus de carga y el mejoramiento del factor de potencia?

El voltaje en el bus de la carga aumenta si el factor de potencia corregido aumenta.

Bibliografía:

1. Glover, J.D., Sarma, M, "Sistema de Potencia: Análisis y Diseño. México D.F., México. 3 ed., 2003, pp. 21

Conclusión

Durante la elaboración de este trabajo, hemos observado las perdidas y las variaciones de potencia en los problemas asignados. También hemos observado el mejoramiento del factor de potencia el cual nos proporciona el aprovechamiento de la capacidad de carga, regula las tensiones y la reducción de pérdidas.

Cabe mencionar que una de las consecuencias por bajo factor de potencia, es la disminución en capacidad de carga, perdida y caída de tensión.

Mientras más bajo sea el factor de potencia, mas corriente se necesita para conseguir la misma potencia en el sistema y de esta manera habrá mas perdidas en la línea de transmisión.




Anexos

Problema 1.

Problema 2.

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