Proyecto docente - Universidad de Las Palmas de Gran Canaria
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GUÍA DOCENTE CURSO: 2007/08 15335 - ANÁLISIS DE SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA ASIGNATURA: CENTRO: TITULACIÓN: DEPARTAMENTO: ÁREA: PLAN: CURSO: CRÉDITOS: 15335 - ANÁLISIS DE SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA Escuela de Ingenierias Industriales y Civiles Ingeniero Industrial INGENIERÍA ELÉCTRICA Ingeniería Eléctrica 10 - Año 2001 ESPECIALIDAD: ELECTRICIDAD Cr. comunes ciclo IMPARTIDA: 2 Segundo semestre TIPO: Optativa 7,5 TEÓRICOS: 4,5 PRÁCTICOS: 3 Descriptores B.O.E. Modelado y análisis de sistemas eléctricos de potencia. Flujos de potencia. Cortocircuitos. Estabilidad. Temario Cap. 1: Aspectos generales del modelado de S.E.P. Estructura general de un S.E.P. Planificación, Análisis, Control y Protección. Escalas de tiempo Estados de operación de un S.E.P. Aplicación del método p.u. a S.E.P. Diagramas unifilares Aplicación de los modelos [Y] y [Z] Elección del método de cálculo. Eliminación, inversión, factorización Tiempo 6 horas Cap. 2: Impedancia serie de líneas de transporte y distribución Tipos de conductores Resistencia Inductancia de un conductor Inductancia de líneas monofásicas Inductancia de líneas de conductores compuestos Página 1 de 7 Inductancia de líneas trifásicas Inductancia con conductores múltiples o agrupados Tiempo 6 horas Cap. 3: Capacidad de líneas de transporte y distribución Capacidad de una línea de dos conductores Capacidad de una línea trifásica Efecto de la tierra sobre las capacidades al neutro Capacidad con conductores múltiples o agrupados Capacidad de líneas dobles Tiempo 6 horas Cap. 4: Relaciones de tensión y corriente en una línea de transporte Representación de líneas La línea de transporte corta: líneas inductivas La línea de longitud media Líneas de gran longitud: ecuaciones y circuito equivalente El flujo de potencia a través de una línea Tiempo 6 horas Cap. 5: Flujo de Potencia: planteamiento y formulación Planteamiento Ecuaciones de Flujo de Potencia Clasificación de los nudos Clasificación de las variables del sistema Tiempo 6 horas Cap.6: Flujo de Potencia: métodos básicos de resolución Método de Gauss Método de Gauss-Seidel Página 2 de 7 Método de Newton-Raphson Efecto de las variables de control Tiempo 5 horas Cap. 7: Flujo de Potencia: métodos específicos de resolución FP Desacoplado FP Desacoplado Rápido FP de Corriente Continua y FP de Impedancias Nodales Tiempo 5 horas Cap. 8: Aspectos generales del Análisis de Cortocircuitos en S.E.P. Tipos de cortocircuitos Conceptos y definiciones Calentamiento de los conductores durante el c.c. Aspectos que influyen en los fenómenos transitorios de un c.c. Tiempo 5 horas Cap. 9: Cortocircuitos simétricos Transitorios en circuitos serie RL y en generadores síncronos Tensiones internas en máquinas con carga ante un c.c. Cálculo de c.c. empleando [Znodal] Introducción a la selección de interruptores de potencia Tiempo 5 horas Cap. 10: Componentes simétricas y redes de secuencia en el Análisis de Cortocircuitos Aplicación de las componentes simétricas Circuitos de secuencia de una línea de transporte Circuitos de secuencia de la máquina síncrona Circuitos de secuencia de transformadores Redes de secuencia de un S.E.P. Tiempo 5 horas Página 3 de 7 Cap. 11: Estabilidad Estacionaria de S.E.P. El problema de la estabilidad Dinámica del rotor y la ecuación de oscilación La ecuación potencia-ángulo Coeficientes de potencia de sincronización El criterio de igualdad de áreas Tiempo 5 horas Cap. 12: Análisis Dinámico de S.E.P. Modelado de los elementos del sistema Planteamiento de las ecuaciones Resolución de las ecuaciones Análisis de resultados Tiempo 5 horas Cap. 13: Seguridad Estacionaria Planteamiento Diagrama de transición de estados Análisis de Contingencias simples Tiempo 5 horas Cap. 14: Otras aplicaciones de las técnicas de Análisis de S.E.P. Estimación de estado Influencia de la red en el funcionamiento económico Tiempo 5 horas Requisitos Previos Para un mejor aprovechamiento de la materia correspondiente a esta asignatura, es conveniente disponer de los conocimientos previos relativos a: *conceptos fundamentales de campos y ondas electromagnéticos *elementos de un circuito eléctrico Página 4 de 7 *circuitos eléctricos en régimen estacionario senoidal *magnitudes fasoriales Objetivos Formar al alumno en el modelado de los principales elementos de un S.E.P., en el modelado del conjunto del sistema y en la realización de los diferentes tipos de análisis más frecuentes en la explotación de un sistema eléctrico de potencia. Metodología Clases magistrales en el aula: teoría y problemas. Clases prácticas en el laboratorio: simulación de sistemas eléctricos de potencia, principalmente mediante ordenador. Trabajos de curso. Desarrollo teórico y práctico de los contenidos, según el caso, por medio de los métodos más apropiados: pizarra, transparencias, presentaciones visuales, etc. Criterios de Evaluación Exámen compuesto de una parte teórica y otra de problemas y/o práctica. Se valorará, fundamentalmente, la correcta aplicación de modelos y métodos. Para aprobar el exámen será necesario obtener un mínimo de puntuación del 30% en cada parte. Descripción de las Prácticas Práctica 1: Análisis de sistemas eléctricos mediante técnicas de Flujo de Potencia Descripción: Análisis de un sistema eléctrico en régimen estacionario. Relación entre potencias y tensiones. Flujos de potencia a través de las líneas. Efecto de cambios topológicos y de cambios en los requerimientos de tensión en un nudo. Estudio comparativo de diferentes métodos de resolución. Herramientas computacionales base: DINAMLP y ASISELEP, desarrollados en la Universidad de las Palmas G.C. y SIMPOW, programa comercial. Práctica 2: Cálculo de cortocircuitos en un sistema eléctrico Descripción: Cálculo de cortocircuitos simétricos y asimétricos en redes eléctricas de cualquier tamaño. Herramientas computacionales base: DINAMLP y ASISELEP, desarrollados en la Universidad de las Palmas G.C. y SIMPOW, programa comercial. Práctica 3: Análisis dinámico de un sistema eléctrico mediante simulación Descripción: Simulación de la evolución temporal de las variables eléctricas y mecánicas, tras una perturbación. Efecto de diferentes perturbaciones: pérdidas de carga, cortocircuitos, pérdidas de Página 5 de 7 grupos y aperturas de líneas. Herramientas computacionales base: DINAMLP y ASISELEP, desarrollados en la Universidad de las Palmas G.C. y SIMPOW, programa comercial. Práctica 4: Análisis de la estabilidad de un sistema eléctrico mediante simulación Descripción: Estudio del comportamiento de las velocidades y de los ángulos de par de las máquinas síncronas presentes, en relación a la estabilidad del sistema, ante perturbaciones severas. Herramientas computacionales base: DINAMLP y ASISELEP, desarrollados en la Universidad de las Palmas G.C. y SIMPOW, programa comercial. Práctica 5: Análisis de Contingencias simples Descripción: Análisis estacionario de un sistema eléctrico ante contingencias simples: apertura de una línea o pérdida de generación. Herramientas computacionales base: DINAMLP y ASISELEP, desarrollados en la Universidad de las Palmas G.C. y SIMPOW, programa comercial. Bibliografía [1 Básico] Análisis práctico de sistemas eléctricos / Felipe Díaz, José F. Medina. Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, Departamento de Ingeniería Mecánica,, Las Palmas de Gran Canaria : (1995) 8489528063Obc* [2 Básico] Análisis de sistemas de potencia / John J. Grainger, William D. Stevenson, Jr. McGraw-Hill,, México : (1996) 9701009088 [3 Recomendado] Power system control and stability. Anderson, Paul M. IEEE press,, New York : (1994) - (Rev. print.) 0780310292 [4 Recomendado] Teoría de líneas eléctricas : Enrique Ras Oliva. Universidad Politécnica de Cataluña ;, Barcelona : (1973) 8460066819 Ob comp* [5 Recomendado] Electric energy systems theory: an introduction / Olle Ingemar Elgerd. McGraw-Hill,, Auckland : (1982) - (2nd ed.) 0070192308 [6 Recomendado] Corrientes de cortocircuito en redes trifásicas / por Richard Roeper ; redaccion Friedrich Mitlehner con la colaboracion de Bernt Ehmcke y Alfred Webs. Marcombo,, Barcelona : (1985) - (2a ed. rev.) 8426705928 Página 6 de 7 [7 Recomendado] Sistemas Eléctricos de Potencia S. A. Nasar McGraw-Hill Serie Schaum 968-422-797-3 [8 Recomendado] Análisis de redes eléctricas. Universidade de Vigo,, Vigo : (1995) 8460545555 Equipo Docente JOSÉ FERNANDO MEDINA PADRÓN (COORDINADOR) Categoría: TITULAR DE UNIVERSIDAD Departamento: INGENIERÍA ELÉCTRICA Teléfono: 928451980 Correo Electrónico: [email protected] Página 7 de 7
