CAP_1_P1_Contenidos_Curso

DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA Profesor Miguel Arias Albornoz

Curso:

Sistemas Elctricos de Potencia - II

Prof. Dr. Miguel Arias Albornoz

Horario: Lu. 9:40 11:10 Mi. 9:40 11:10 Ju. 11:20 12:50

Sala: Posttulo I


OBJETIVOS DEL CURSO

Proporcionar a los alumnos los elementos

bsicos para identificar, comprender y

resolver problemas de Anlisis, Operacin y

de Control de Sistemas de Energa Elctrica,

haciendo uso tanto de modelos simplificados,

como modelos detallados de componentes

del sistema elctrico, con aplicacin de

herramientas computacionales de simulacin.

CURSO: Anlisis de SEP - II


Objetivos Especficos

Conocer y aplicar aspectos esenciales de la legislacin elctrica chilena.

Utilizar herramientas computacionales para realizar estudios de simulacin de Sistemas Elctricos de Potencia (SEP), en rgimen permanente y dinmico.

Aplicar conceptos de Operacin Econmica en SEP y resolver problemas de Despacho Econmico considerando las Prdidas en la Transmisin.

Identificar problemas relacionados con Supervisin y Control de SEP. Resolver problemas simples de Estimacin de Estado, Anlisis de Contingencias y Seguridad en la Operacin.

Reconocer y formular problemas de Estabilidad en Sistemas Elctricos y realizar estudios bsicos de Estabilidad en SEP, considerando los sistemas de control de tensin y de velocidad de los generadores.



CAP 1. Introduccin

CAP 2. Operacin y control en rgimen dinmico

CAP 3. Operacin Econmica

CAP 4. Principios de Supervisin y Control


Programa del curso


CAPACIDADES A DESARROLLAR:

Identificar los diferentes tipos de problemas asociados a la planificacin y operacin de sistemas de energa elctrica, aspectos que definen sus caractersticas y dificultades tcnicas.

Aplicar adecuadamente la reglamentacin elctrica vigente en Chile.

Conocer las caractersticas de algunas herramientas de simulacin de sistemas elctricos de potencia, y aplicarlas para realizar estudios de casos.

TOPICOS A SER EVALUADOS:

Uso de Paquetes computacionales para realizar estudios de simulacin de sistemas de energa elctrica. Conceptos bsicos de la legislacin elctrica chilena.

Cap 1: INTRODUCCIN



CONTENIDOS:

Situacin actual del Sector Energa en Chile.

Caractersticas de los Problemas de Sistemas de

Energa Elctrica. Problemas tpicos de Planificacin,

de Operacin y de Control de SEP.

Legislacin y normativa del Sector Elctrico Chileno.

Norma tcnica de calidad y seguridad de servicio.

Herramientas para realizar estudios de Ingeniera

Elctrica de Potencia.




Empleo de modelacin simplificada del generador para realizar estudios de estabilidad transitoria aplicando enfoque clsico.

Empleo de modelacin detallada del generador para realizar estudios del comportamiento dinmico de Sistemas de Energa Elctrica.

Empleo de mtodos simplificados para realizar estudios de estabilidad a pequea perturbacin.

Comprensin del fenmeno de inestabilidad de tensin, identificacin de sus causas y efectos en el sistema, empleo de mtodos de clculo y acciones para evitar su ocurrencia.


Solucin de problemas de estabilidad transitoria aplicando enfoque clsico.

Solucin de problemas de estabilidad dinmica, considerando modelacin detallada de la mquina sincrnica y sistemas de control del generador.

Solucin de problemas de estabilidad permanente aplicando modelo simplificado.

Solucin de problemas de estabilidad de tensin aplicando mtodo simplificado.

Cap 2: OPERACIN Y CONTROL EN RGIMEN DINMICO



CONTENIDOS:

Objetivos. Tipos de estudios y resultados. Modelos empleados. Problema carga-frecuencia.

Estabilidad angular de un sistema mquina-barra infinita. Mtodos de solucin: mtodo grafico y mtodos numricos.

Estabilidad transitoria en sistemas multimquinas con modelo simplificado del generador.

La mquina sincrnica regulada: control de tensin y control de la velocidad.

Revisin del modelo de Park de la mquina sincrnica. Estabilidad transitoria incluyendo los sistemas de control. Estudios dinmicos en SEP.

Estabilidad permanente: criterios y mtodos de solucin.

Estabilidad de tensin: conceptos bsicos. Colapso de tensin. Mtodos para solucin del problema de estabilidad esttica de tensin.




Conocer los principios de operacin de SEE y su aplicacin a la solucin de problemas de despacho econmico de carga con unidades trmicas.

Comprender el problema de despacho econmico de carga en sistemas hidrotrmicos y aplicar conceptos bsicos para solucin de problemas didcticos.


Modelacin y solucin del problema de despacho econmico de carga con unidades trmicas, sin considerar prdidas en la transmisin.

Modelacin y solucin del problema de despacho econmico de carga con unidades trmicas, considerando las prdidas en la transmisin.

Conceptos bsicos de operacin de sistemas hidrotrmicos.

Cap 3: OPERACIN ECONMICA



CONTENIDOS: Operacin en paralelo de Mquinas Sincrnicas: controles y

lmites de un generador. Caractersticas de la carga: La curva de

carga. Curva parablica (demanda integrada).

Criterios de asignacin de carga: Costo marginal; conceptos de

operacin econmica.

Despacho econmico de unidades trmicas despreciando las

prdidas. Consideracin del efecto de las prdidas: Factores de

participacin.

Determinacin de coeficientes de la matriz de prdidas: anlisis

de casos particulares; anlisis del caso general para determinar

matriz de prdidas.

El problema de potencia reactiva. Empleo del flujo de potencia

ptimo.

Conceptos bsicos de operacin de sistemas hidrotrmicos.




Conocer los componentes de un sistema de Supervisin y Control y valorar su importancia en la operacin de un SEE.

Visualizar las dificultades asociadas a las etapas de planificacin y operacin de un sistema elctrico.

Conocer y aplicar mtodos de clculo especficos para solucin de problemas de supervisin y control de la operacin de SEE.


Modelacin de una red para supervisin y control de la operacin.

Anlisis del plano de medicin y obtencin del estado estimado de operacin de un SEP.

Aplicacin de mtodos para anlisis de contingencias.

Evaluacin de la seguridad del estado de operacin del SEP

Cap 4: PRINCIPIOS DE SUPERVISIN



CONTENIDOS:

Introduccin a los Centros de Supervisin y Control.

Etapas bsicas de la Operacin. Funciones de Supervisin y Control.

Estimacin del Estado de Operacin de un SEP.

Anlisis de Contingencias.

Introduccin al Anlisis de la Seguridad en la Operacin de Sistemas de Energa Elctrica.



JOHN J. GRAINGER and W. STEVENSON, Jr. "Power System Analysis. Mc.Graw Hill-1994

Antonio Gmez Expsito . Anlisis y Operacin de Sistemas de Energa Elctrica. Mc Graw Hill 2002

PRABHA KUNDUR. Power System Stability and Control. Mc Graw-Hill, Inc. 1994

HADI SAADAT . Power System Analysis. Mc Graw-Hill, Inc. 1999

WOOD and WOLLEMBERG. "Power Generation, Operation and Control" - Second Edition. John Wiley, 1996.

BIBLIOGRAFIA


M. PAVELLA and P.G. MURTHY. Transient Stability of Power Systems. Jhon Wiley & Sons Ltd. - 1994

R. BERGEN. "Power Systems Analysis. Prentice Hall - 1986.

G.L. KUSIC. "Computer Aided Power Systems Analysis. Prentice Hall - 1986.

GROSS . "Anlisis de Sistemas de Potencia. Editorial Interamericana - Mxico, 1982.

ANDERSON and FOUAD. "Power System Control and Stability. Iowa State U. Press, 1977


Clases expositivas (Es importante la participacin en clase).

Trabajo personal. Ejercitacin del estudiante a travs de la solucin de problemas (Consultar bibliografa).

Trabajos de seminarios e investigacin sobre temas de importancia y actualidad en el sector elctrico chileno.

Consultas en oficina del Profesor (Sala 205 - DIE)

Disponibilidad de material de clases a travs de apuntes, PowerPoint y sitio Web.

HORARIO DE CLASES:

Teora: Lu. y Mi., mdulo 2, horario: 9:40- 11:10

Ju., mdulo 3, horario 11:20-12:50

Laboratorio: Martes, Jueves, horario por definir.

METODOLOGA


Lugar de clases: Sala Posttulo I y Laboratorio de Simulacin.

CONTROL de ASISTENCIA: al inicio y al final de la clase


Teora: Dos pruebas PEP y una POR (requiere 70% de asistencia) Fecha primera prueba: por fijar; 50%

Fecha segunda prueba: por fijar; 50%

Fecha prueba POR : por fijar

Trabajos en grupos, con informe final impreso y en archivo electrnico en Word y PowerPoint. Presentacin frente al curso. Sern ponderados para mejorar nota (hasta 30% de Teora).

Asignacin y Fecha de presentacin de trabajos: por fijar.

Experiencias de Laboratorio (50% de nota del Laboratorio).

Examen de Laboratorio (50% de nota del Laboratorio).

Entrega en CD de todo el trabajo desarrollado durante el semestre.

CONTROL de ASISTENCIA: mnimo 70% para rendir POR

EVALUACIN DEL CURSO



Cada prueba tendr dos partes: parte 1, desarrollo individual en sala que ser ponderada en 70% ; parte 2, desarrollo en grupos, en tiempo adicional, ponderada en 30%, siempre que la nota del desarrollo en sala sea igual o superior a 4.0.

Condicin para aprobar teora: promedio 4.0 en parte 1 de las pruebas (desarrollo en sala).

Seminarios, tareas y/o trabajos de simulacin (optativos). Sern considerados con hasta 30% para mejorar la nota de teora, siempre y cuando el alumno tenga un promedio igual o superior a 4.0 en las notas obtenidas con el desarrollo individual, en sala.

Los trabajos sern evaluados a travs de presentacin con Power Point, con informe final impreso y en archivo electrnico.

Asignacin de temas y fecha de presentacin de trabajos: por fijar.

EVALUACIN DE LA TEORA



Comprende el desarrollo de un conjunto de experiencias de simulacin relacionadas con la teora, y un Examen Final.

Cada experiencia ser evaluada de la siguiente forma:

Interrogacin individual, posterior al desarrollo de la experiencia, en la cual el alumno deber demostrar su conocimiento y habilidad en el uso de la herramienta computacional, as como en los aspectos tericos y prcticos. Para aprobar una experiencia, la evaluacin de la interrogacin individual deber ser igual o superior a 4.0 (70%).

Para completar cada experiencia se deber generar un informe y una presentacin en power-point, que podr ser desarrollada en forma individual o en grupo, y cuya evaluacin ser considerada con ponderacin de 30% de la nota de la experiencia de laboratorio. Esta ponderacin ser considerada solo cuando el alumno tenga nota igual o superior a 4.0 en la interrogacin individual.

Un examen de Laboratorio, individual, que tendr una ponderacin de 50% de la nota final de Laboratorio.

EVALUACIN DEL LABORATORIO


CAP_1_P1_Contenidos_Curso

Documents

Transcript of CAP_1_P1_Contenidos_Curso