unida iv. perfiles de sistema de ideales

ASIGNATURA
CODIGO
CREDITOS
PREREQ.
:ANÁLISIS DE SISTEMAS ELECTRONICO DE POTENCIA II
:TEC-625
:04
:TEC-189-624
INTRODUCCIÓN
El proceso de desarrollo que demanda el país requiere de Técnicos a nivel superior capaces de
desarrollar habilidades dirigidas al control manejo y dirección de sistemas eléctricos de potencia. El
presente programa procura el desarrollo de conceptos para el análisis de los componentes y variables
que influyen en los sistemas eléctricos de Potencia, así determinar el flujo de potencia y operación
económica de un sistema de potencia.
OBJETIVOS GENERALES.
Al finalizar este programa el estudiante estará en condiciones de:
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Conocer y analizar el flujo de potencia de un sistema eléctrico.
Discriminar los sistemas de potencias trifásicos y monofásicos.
Determinar fallas en un sistema eléctrico de potencia utilizando los métodos matemáticos
adecuados.
Analizar fallas simétricas en máquinas sincrónicas a partir del análisis de los componentes
simétricos.
Conocer la operación economiza de un sistema, a partir del estudio de control de carga y
estabilidad de un sistema eléctrico.
UNIDAD I. FLUJO DE POTENCIA
OBJETIVOS PARTICULARES
Al finalizar esta unidad el estudiante estará en condiciones de:
1.1
Analizar el flujo de potencia de un sistema eléctrico.
CONTENIDO PROGRAMATICO:
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Soluciones Directas a ecuaciones lineales Algebraicas: Eliminación de Gauss.
Soluciones Iterativas a Ecuaciones lineales Algebraica: Método de Jacobi y Gauss Saidel.
Divergencias: Gauss-Saidel
Soluciones Iterativas a Ecuaciones Algebraicas no lincales: Método de Newton-Raphson.
Solución a Ecuaciones Polinomiales: Método de Newton-Raphson.
Método de Newton – Raphson en 4 pasos.
El problema de Flujo de Potencia: ¿Qué se pretende?
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Magnitud de voltaje y ángulo de fase en cada barra de un sistema de potencia trifásico
balanceado en estado estable.
Cálculo de flujo de potencia activa y reactiva en líneas de transmisión y
transformadores.
Calculo de flujo de potencia usando computadora:
1. Diagrama unifilar de sistema de potencia.
2. Datos de entrada:
Datos de Barra
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-Swing bus (barra de oscilación)

-Load bus (barra de carga)

-Bus de control de voltaje

(Barra de control de voltaje)

-Zbus, y bus

-Ejemplos
 Solución al problema de flujo de Potencia: Gauss-Saidel. Ejemplos.
 Solución al problema de flujo de potencia por Newton-Raphson:
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-Matriz Jacobiana
-Ejemplos

Técnicas de esparsidad matricial.
UNIDA II. CONTROL DE CARGA
OBJETIVOS PARTICULARES
Al finalizar esta unidad el estudiante estará en condiciones de:
2.1 Conocer el proceso de control de voltaje de un generador a partir del control de la excitación.
2.2 Conocer el proceso de control a partir del control del gobernador de la turbina.
CONTENIDO PROGRAMATICO:
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Control de Voltaje del Generador: Control de excitación del Generador.
Control del Generador del Turbina.
Respuesta del Gobernador de la Turbina ante un cambio en la frecuencia de generación.
Respuesta de Gobernadores de Turbinas a un Cambio de Carga en un Sistema de Potencia
interconectado. Load Frecuency Control (LFC). Ejemplos.
UNIDA III. ESTUDIO DE ESTABILIDAD DE SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA.
OBJETIVOS PARTICULARES
Al finalizar esta unidad el estudiante estará en condiciones de:
3.1 Conocer las perdidas de Generación y falla de línea a través de la ecuación de swing
3.2 Determinar la estabilidad de un sistema eléctrico, el tiempo crítico a partir del método de euler.
CONTENIDO PROGRAMATICO:
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Consideraciones Generales.
Disturbios mayores:
a.
b.
c.
d.
e.
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Perdida de Generación
Operación de Switcheo de líneas
Fallas en líneas de transmisión
Cambio súbito de carga (s)
Desviación de la frecuencia y cambio en los ángulos de fase:
Analogía de Elgerd.
Ecuación de oscilación (Ecuación Swing)
Ecuación de oscilación en P:U: de un generador y ángulo de potencia durante un corto
circuito. Ejemplo.
Ecuación de oscilación equivalente:
Módulos simplificados de maquinas sincrónicas y sistemas equivalentes.
Voltaje interno del generador y potencia real de salida Versus el ángulo de potencia.
Ejemplos.
Estabilidad: criterio de igualdad.
Estabilidad Transitoria durante una falla trifásica:
Criterio de Igual Área.
Tiempo critico de reconocimiento de una falla de transmisión trifásica: Criterio de Igualdad
Área. Ejemplo.
Angulo critico de reconocimiento para una falla trifásica: Criterio de Igual Área. Ejemplos.
Integración numérica de la ecuación de oscilación.
Método de Euler: Solución a la ecuación de oscilación y tiempo critico de reconocimiento de
falla por medio de computadora.
 Estabilidad en sistemas Multimáquinas: Nbus Mmáquinas sincronas.
UNIDA IV. PERFILES DE SISTEMA DE IDEALES

OBJETIVOS PARTICULARES
Al finalizar esta unidad el estudiante estará en condiciones de:
4.1 Establecer la diferencia entre conductivas y barras.
4.2 Determinar el esfuerzo mecánico de un conductor para el diseño de las estructuras de una línea.
4.3 Conocer los componentes de un sistema de protección.
4.4 Conocer los instrumentos de protección de sobre corriente.
CONTENIDO PROGRAMATICO:
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Condiciones indeseables
Conductores y barras
Esfuerzos Mecánicos: Fuerzas Magnéticas durante falla
Introducción a los sistemas de Protección: Ajustes de reles, fusibles e interruptores
Apertura, cierre-recierre en líneas de distribución y líneas de alta tensión
Desconexión de equipo (s) en falla y sostenimiento en la red del sistema de potencia
(generador-línea) no averiado
Transformadores de instrumentos: CTs y PTs
Reles de sobrecorriente
Protección para un sistema radial:
-Coordinación del tiempo de retardo de los reles de sobrecorriente en un sistema radial.
-Coordinación de fusibles e interruptores.
Protección de un sistema de dos fuentes de generación con relé direccional.
Protección de un sistema de dos fuentes con relé direccional y relé de sobrecorriente con
retardo.
Zona de protección
Protección de línea con relé de impedancia (distancia)
Ajustes (Settings) de reles:
-Métodos de las tres zonas de impedancia
Relés diferenciales
Protección de barra con reles diferenciales
Protección de transformadores con relés diferenciales.
Relé piloto.
Relés computarizados
Relés de respaldo
Coordinación de la protección
UNIDA V. DESPACHO ECONOMICO DE CARGAOBJETIVOS PARTICULARES
Al finalizar esta unidad el estudiante estará en condiciones de:
5.1 Conocer el proceso de transmisión de potencia sin perdida.
5.2 Conocer el proceso de despacho económico de cargas.
5.3 Conocer el proceso de despacho económico de potencia con LFC.
CONTENIDO PROGRAMATICO:
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Unidades con combustible Fósiles
Inecuaciones de restricción
Transmisión de potencia sin perdidas
Formulación del Despacho Económico sin perdida: solución descartando limites del
generador y perdidas en las líneas
Solución Despacho Económico de Cargas, incluyendo limitaciones de Generación
Efecto de las perdidas de transmisión: Ecuación de Lagrange
Despacho Económico incluyendo limitaciones del generador y perdidas en las líneas de
transmisión
Coordinación del despacho económico con LFC (Load Frecuency Control)
Despacho económico para un sistema de potencia incluyendo otros tipos de generación no a
combustibles fósiles: nuclear, hidráulica y otros tipos.
UNIDA VI. SISTEMA ELECTRICO NACIONAL INTERCONECTADO (SENI)
OBJETIVOS PARTICULARES
Al finalizar esta unidad el estudiante estará en condiciones de:
6.1
6.2
6.3
6.4
Conocer
Conocer
Conocer
Conocer
el mercado mundial de Petróleo.
el sistema eléctrico nacional interconectado.
los criterios para la determinación de los costos de producción de energías.
la ley general de electricidad de la Republica Dominicana.
CONTENIDO PROGRAMATICO:
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El mercado mundial del petróleo y su incidencia en la Republica Dominicana:
a. El mercado de petróleo de América Latina y El Caribe en el escenario mundial.
b. Mercado petrolero en Republica Dominicana.
c. Aspectos institucionales.
d. Aspectos ambientales.
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Alternativas tecnológicas y plan estratégico para el desarrollo del sistema eléctrico nacional.
a. Evaluación histórica del sistema eléctrico nacional.
b. Los planes de desarrollo y expansión de la CDE.
c. Razón política de la crisis.
d. Evaluación de las alternativas tecnológicas.
e. Medida a corto, mediano y largo plazo.

Evaluación de los costos de producción de las alternativas tecnológicas para la producción de
energía eléctrica en la Republica Dominicana:
a. Evaluación de los equipos comerciales para la producción de energía eléctrica.
b. Evolución del mercado de las maquinas de generación. Tecnología a evaluar.
c. Costo base para estimar precio de venta de la energía eléctrica.
d. Selección de tecnología en tiempos normales.
e. Componente del costo y formula de indexación.

Criterio para la evaluación de los costos de producción y márgenes de utilidad para la venta de
energía:
a. Empresas generadoras, transmisoras y distribuidoras de energía en República
Dominicana.
b. Mercado eléctrico en competencia.
c. Monopolios y oligopolios en mercados eléctricos.
d. Barras, Baricentro del sistema.
e. Factores nodales de energía y potencia.
f. Habilitación comercial de los medidores de energía.
g. Valor agregado de Distribución (VAD).
h. Peaje de Transmisión.
i. Ley general de Electricidad y Reglamento de aplicación de la Ley de Electricidad en
República Dominicana.
METODOLOGIA
EVALUACIÓN:
Sigue la Metodología establecida por UNAPEC :
1ra. Evaluación parcial :
Examen escrito
Proyectos
2da.Evaluación parcial :
Examen escrito
Proyectos y práctica
Prueba Final
Total
35 puntos
20 puntos
15 puntos
35 puntos
20 puntos
15 puntos
30 puntos
100 puntos
BIBLIOGRAFÍA
1Análisis de Sistemas Eléctricos de Potencia
Autores: J. Grainger, A. Stevenson
Editora: Mc Graw Hill.
2Análisis de Sistemas Eléctricas de Potencia.
Autor: Enrique Harper
Editora: Limusa.
3Transmisión And Distribución Book
Editora: Mc Graw Hill