sistemas de potencia 2016

8/15/2019 Sistemas de Potencia 2016

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INTRODUCCIONINTRODUCCION

ESTABILIDAD DE LOSESTABILIDAD DE LOS

SISTEMAS ELECTRICOS DESISTEMAS ELECTRICOS DEPOTENCIAPOTENCIA


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Temario del curso

1-Introduccin

!-An"lisis de Sistemas de Potencia en r#$imen %ermanente

&-Modelado %ara estudios de esta'ilidad

(-Esta'ilidad de sistemas din"micos

)-Esta'ilidad transitoria

*-Esta'ilidad a las %e+ue,as oscilaciones

-Esta'ilidad de tensin


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Bi'lio$ra./a

Po0er Sstem Sta'ilit and Control 2Pra'3a 4undur5166&7

Re%resentacin de la m"+uina sincrnica tri."sica en sistemas

de %otencia 2A8C8Al9are:5167

;olta$e colla%se and transient ener$ .unction analsis o. AC


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O'eto de estudio?

Sistema de Potencia


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88 su Sistema de

Control


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Simulacin de una .alta tri."sica mu lar$a en Monte9ideo I )

Eem%los de Pertur'aciones


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Re$istro de una %ertur'acin real?sistema uru$uao

aislado del ar$entino 2No9iem're !17

r".icas su%eriores?tensin

r".icas in.eriores?.recuencia

2Tiem%o en se$87



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Oscilaciones de %otencia en A?C Paci.ic Intertie516(



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Cola%so de tensin en Estocolmo516F&

2escala de tiem%o?minutos7



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De.inicin

Un sistema de %otencia se dice +ue est" .uncionando en un estado

Gesta'leG si?

-Permanece .uncionando en un estado o%erati9o de r#$imen ace%ta'le

2las 9aria'les el#ctricas del sistema 2tensin5 corriente5etc87 se mantienenconstantes al %asar el tiem%o dentro de un ran$o de 9alores ace%ta'les7

-Cuando es %ertur'ado desde un estado o%erati9o de r#$imen ace%ta'le

es ca%a: de retornar en un tiem%o ace%ta'le a un estado o%erati9o de

r#$imen ace%ta'le


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Clasi.icacin %or 9aria'les a monitorear

Las 9aria'les +ue se suelen monitorear %ara decidir si el

estado del sistema es esta'le son?

-An$ulos 2%osicin7 de los rotores de las m"+uinas

2esta'ilidad Gde "n$uloG7

-Tensin de las 'arras de la red 2esta'ilidad Gde tensinG7

- 2Hrecuencia? esta'ilidad de .recuenciaJ7


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Eem%los de %ertur'aciones

-;ariaciones de car$a

-Cortocircuito en una l/nea⇒

Actuacin de %rotecciones⇒

Cam'io en trans.erencias de %otencia en la red⇒

Cam'ios en 9elocidad de rotores tensiones de 'arra⇒

Actuacin de re$uladores de tensin59elocidad⇒

;ariacin de las %otencias de las car$as⇒

Actuacin de controles centrali:ados %otencia-.recuencia⇒

Nue9o estado de e+uili'rio


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Esta'ilidad de "n$ulo

-Las 9aria'les a monitorear son los "n$ulos 2relati9os a una m"+uina

de re.erencia7 de los rotores de las m"+uinas +ue oscilan lue$o de una

%ertur'acin

2Si el sistema es esta'le las m"+uinas interconectadas %ermanecen

Gen sincronismoG7

-Este "n$ulo es .uncin del 'alance entre?

- Potencia mec"nica a%licada al rotor 2m"+uina %rimaria7

-Potencia el#ctrica trans.erida a la red8


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Pelectrica K Et 8EB 8sen2 7< E

An$ulo de .ase de Et

K An$ulo de %osicin del

rotor


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Relacin %otencia -"n$ulo en sistema m"+uina-'arra in.inita

Pelectrica K Et 8EB 8sen2 7< E

-Huerte alinealidad

-No 3a trans.erencia %ara

-Trans.erencia m"ima si 6 2no necesariamente cierto en sistemas

multim"+uina7

-Directamente %ro%orcional a las tensiones5in9ersamente %ro%orcionala la reactancia de la l/nea


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Descri%cin cualitati9a de una %ertur'acin?

Caso esta'le?

Aumento de 9elocidad de un $enerador⇒

Aumento de "n$ulo⇒

Aumento de %otencia el#ctrica trans.erida⇒

Disminucin de 9elocidad del $enerador

Caso inesta'le?

Aumento de 9elocidad de un $enerador⇒

Aumento de "n$ulo⇒

Disminucin de %otencia el#ctrica trans.erida⇒

Aumento de 9elocidad del $enerador


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Ti%os de inesta'ilidad de "n$ulo

Ecuacin de s0in$J de la m"+uina

Ecuacin de Ne0ton

48d0


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A7De %e+ue,a se,al 2Ginesta'ilidad a las %e+ue,as oscilacionesG7

Pe+ue,as %ertur'aciones⇒

Lineali:acin 2M#todos lineales7

-Su%onemos +ue en el inter9alo de estudio no cam'ia la %otencia mec"nica

-Lineali:amos la ecuacin res%ecto al estado de r#$imen %re9io?

48d


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TS insu.iciente?Inesta'ilidad no oscilatoria 2el "n$ulo del rotor Gse esca%aG78No es %ro'lema en los sistemas modernos 2los re$uladores de tensin

GmantienenG el tor+ue sincroni:ante7


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TD

insu.iciente?Inesta'ilidad oscilatoria8

En %articular?in.luencia del dise,o auste de los sistemas de ecitacin8


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Ti%os de inesta'ilidad a las %e+ue,as oscilaciones?

-Modos locales 2una m"+uina oscilando contra las restantes5

asociado $eneralmente al auste del re$ulador de tensin7

-Modos inter"rea 2$ru%os de m"+uinas oscilando entre s/5

asociado $eneralmente a trans.erencias inter"rea $randes a

tra9#s de redes de interconein d#'iles 7

-Modos de control 2re$uladores de tensin 9elocidad5

control de tensin en la red7

-Modos torsionales 2in.luencia de las .recuencias naturalesmec"nicas?com%ensacin serie5sistemas ;DC5etc87


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B7 Transitoria

Pertur'aciones se9eras⇒

Alinealidades

2M#todos de simulacin en el tiem%o-

Inter9alos t/%icos?& a 1 se$87

Ti%os de inesta'ilidad transitoria?

-A la %rimera oscilacin 2G.irst s0in$G7?.alta de tor+ue sincroni:ante

-Inesta'ilidad de %e+ue,a se,al %ost-%ertur'acin


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Criterios de dise,o del sistema res%ecto a la esta'ilidad transitoria

-Normali:acin de las $randes %ertur'aciones a so%ortar8

Eem%lo?

GSistema esta'le .rente a .altas con reen$anc3e mono."sico

no eitoso5sin necesidad de des%ear car$a8G


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Esta'ilidad de tensin

-Las 9aria'les a monitorear son las tensiones de las 'arras de la red

Ti%os de inesta'ilidad de tensin

a7Inesta'ilidad a las %e+ue,as %ertur'aciones 2 Gest"tica7

-Ca%acidad de trans.erencia de una red

en r#$imen

-M#todos est"ticos no lineales2.luo de car$as78

Eem%lo? Aumento GlentoG de car$a en un sistema radial 2cur9as P;7


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'7 Inesta'ilidad a las $randes %ertur'aciones 2Gdin"micaG78

-M#todos de simulacin en el tiem%o8

'817 Transitoria? an"lisis conunto con la esta'ilidad transitoria de "n$ulo

Eem%lo?cortocircuito a%ertura de .alta

'8!7 Mediano o lar$o %la:o? simulacin en el tiem%o de .enmenosde din"mica lenta 2minutos7

Eem%lo?

Aumento de car$a⇒

Salida de $eneradores %or actuacinde limitadores t#rmicos

⇒

Ca/da de tensin⇒

Aumento de car$as controladas %or termostatos5actuacin de re$uladores

'ao car$a de trans.ormadores 2aumento de tensin en 'ornes

de la car$a75etc⇒

Aumento de car$a⇒

Ca/da de tensin


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Clasi.icacin de acuerdo a la escala de tiem%o de las %ertur'aciones

transitorias?

Henmenos electroma$n#ticos? 3asta decenas de ms8

Henmenos +ue com%rometen la esta'ilidad transitoria de %e+ue,a se,al?

constantes de tiem%o de 1 ms a 1s?

control de ecitacin

din"mica electromec"nica de los rotores5

tiem%o de des%ee de %rotecciones5$randes motores5

%aso de inte$racin? !-1 ms5 3ori:onte? 3asta 1 2!7 s8

Henmenos +ue com%rometen la esta'ilidad a medio o lar$o %la:o?

control de .recuencia5

tur'inas5 motores %rimarios5

constantes de tiem%o t#rmicas5

car$as con termostato5

ULTC5 etc8

3ori:onte de simulacin? 1 s a 9arios minutos8


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Temario del curso

1-Introduccin

!-An"lisis de Sistemas de Potencia en r#$imen %ermanente

&-Modelado %ara estudios de esta'ilidad

(-Esta'ilidad de sistemas din"micos

)-Esta'ilidad transitoria

*-Esta'ilidad a las %e+ue,as oscilaciones

-Esta'ilidad de tensin

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