Descriptivo de PSS/E

PSS®E Overview
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PSS®E
Un vistazo
Necesidad
Herramientas comprensivas de última generación, para el análisis de
sistemas eléctricos.
Alcance
§ Un programa que integra flujo de potencia, cortocircuito, simulación
dinámica y optimización en un sólo entorno, con una interfaz común.
§ Increíblemente potente, rápido, con tiempos probados y que maneja hasta
150.000 barras.
§ Capacidad para realizar análisis de fallas equilibradas y desequilibradas,
análisis de contingencias.
§ Amplia capacidad de automatización: BAT_ commands, PSAS.
§ Capacidad de interfaz con lenguajes de programación modernos como
Python (Python.org).
Beneficios para el cliente
§
§
§
§
§
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Herramienta potente
Interfaces de usuario gráficas intuitivas
Facilidad de integración con programas de PTI
Procesos de trabajo mejorados y mayor eficiencia
Software adoptado por la industria como estándar.
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IC SG SE PTI
Siemens PTI – Más de 40 años de experiencia!!
PSS®E’V 33
PSS/E-V2
1950
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1975
2000
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PSS®E
Una amplia variedad de aplicaciones… para una amplia
variedad de usuarios
Generación
Transmisión
Distribución
Análisis de flujo de potencia, cortocircuitos, dinámica y optimización
§ Análisis de conexión de red
de parques eólicos y fuentes
de energía convencionales.
§ Determinación del precio de
energía del mercado.
§ Análisis de despacho
(MUST RUN)
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§ Determinación de limites de
transporte.
§ Soluciones mediante HVDC,
FACTS o convencionales.
§ Cálculos de pérdidas
§ Gestión de crecimiento de
la demanda.
§ Análisis de confiabilidad del
sistema de distribución.
§ Soporte de energía reactiva.
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PSS®E
La solución totalmente integrada
• Fallas
equilibradas y
desequilibradas
• Generación
automática de
fallas
• Estándares IEC
y ANSI
Análisis dinámico
Análisis estático
• Cálculo e informes de flujos de energía
• Visualizaciones gráficas - contornos y
animación
• Amplia capacidad de automatización
• Contingencia, análisis PV/QV y cálculos
de índices de confiabilidad
Análisis OPF
• Optimice la configuración de
control para maximizar sus
objetivos
• Análisis de
transitorios y
representaciones
gráficas
• Investigación de
estabilidad angular y
de tensión, y
respuesta de
protección
• Modelos estándar y
creados por el
usuario
Modelo de información común (CIM)
IEC 61970 & 61968
Análisis de fallas
PSS®®
PSS
ODMS
ODMS
• Objetivos definidos por el usuario
PSS®MOD
PSS®MOD
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PSS®E
Modularidad Avanzada
Small
Signal Analysis
Substation
Reliability
Steady State
Dynamics
GMB
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Short-circuits
Reliability
Protection &
Coordination
§ Respaldo de +50 consultores de Siemens PTI
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PSS®E
Planificación de transmisión
PSS®E es el paquete con mayor capacidad para analizar sistemas de transmisión
disponible en la actualidad.
Fuente: Siemens PTI Software Group: Resumen de PSSE
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PSS®E
Soporte al usuario y formación
Soporte al usuario
§ Soporte vía e-mail, teléfono, fax con respuesta
en 24 horas (hábiles)
§ Respaldado por más de 50 consultores
Siemens PTI para preguntas sobre
aplicaciones de habla hispana
§ Actualizaciones via web, nuevos modelos, etc.
§ Foros de usuarios
Capacitación en ingeniería y PSS®E
§ Desde cursos de introducción a PSS®E hasta
cursos teóricos de dinámica avanzada.
§ Cursos de ingeniería para graduados,
acreditados por universidades.
§ Plan de estudio completo.
§ Dictados in-situ en todo el mundo o en las
instalaciones de Siemens.
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PSS®E
Un programa integral
Un punto de entrada...
Datos de red
Diagramas unifilares
Datos OPF
Datos dinámicos
Datos de modelo
Plot de resultados
¡Todo en una
sola aplicación!
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PSS®E
Vistas de programa
Barra de menú
Barras de herramientas
Plot de resultados
Vista de árbol
Datos del sistema
Etiquetas
Ventana de
informes/progreso
Barra de estado
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Interfaz para flujo de
potencia
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los derechos
All rights
reservados
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IC SG SE PTI
Vistas de la interfaz de flujo de potencia
Barra de menú
Barras de herramientas
unifilar
Vista
de
árbol
Ventana de
informes/
progreso
Vista de
planilla
Barra de
estado
Múltiples
solapas
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Vista de
diagrama
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Organización de la vista Planilla/Árbol
§ Herramientas tipo Excel y menú contextual permiten una fácil selección de solapas.
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Asistencia para la resolución del caso
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Trazado de contornos
Detecte rápidamente subtensiones
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Trazado de contornos
Detecte rápidamente sobrecargas
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Trazado de contornos
Detecte rápidamente sobrecargas
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Vista Diagrama - Barra de resultados
§
§
§
§
§
§
§
§
§
§
§
Anotaciones al diagrama
Resultados de solución de flujo de potencia
Datos de impedancia del flujo potencia
Comparación gráfica de casos
Análisis de fallas ASCC
Análisis IEC
Análisis de confiabilidad
Modelos de simulación dinámicos
Animación de flujos
Visualización de carga sobre corriente nominal
Informe línea de múltiples secciones
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También se activa desde la
Barra de Menú
(Diagrama>Resultados)
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Flujo de potencia animado… comprendiendo el camino de la energía
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Gráfico del nivel de carga en corriente
I: % nominal basado en corriente
S: % nominal basado en MVA
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Edición de datos de red desde diagrama
§ Seleccione ítem en diagrama y haga clic con el botón derecho del mouse para abrir la
planilla de propiedades
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Plantillas de diagrama
§ Las configuraciones típicas de subestaciones se pueden crear y reutilizar.
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Modelo de interruptor (V32.0)
§
Los interruptores se presentan como líneas de impedancia cero.
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Reportes
Verifique criterios de operación
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Escalar generación/carga rápidamente
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Navegación entre vistas
§ Haga clic con el mouse para pasar de una vista a otra:
Vista de árbol
Doble clic para
editar datos
Vista de planilla
Seleccione
ventana de
diagrama
Clic con
el botón
derecho
para
ubicar
Doble clic
para
editar
datos
Ventana
de
progreso
Doble clic
para
GOUT
Ventana
de informe
Doble
clic para
GOUT
Vista de diagrama
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Turbinas Eólicas
§
§
Máquina de viento identificada explícitamente en los datos de la red
Modo de control:
0 = máquina convencional
1 = límites VAr especificados (igual que máquinas convencionales)
2 = usa límites de VAr según salida MW y FDP especificado
3 = salida VAr fija determinada a partir de salida MW y PF especificado
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Cargas no conformes (V32.0)
§
Cada carga se caracteriza por ser "conforme" (es decir, escalable) o "no
conforme" (es decir, fija)
§
Sólo las cargas de subsistemas "conformes":
§ se modifican cuando se escala
la carga con SCAL API
§ Participan en el incremento de
transferencia en el análisis P-V
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Análisis PV - QV
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Análisis PV
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IC SG SE PTI
Graficar Múltiples Barras para Misma Contingencia
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O múltiples contingencias para la Misma Barra
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Análisis QV
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Múltiples contingencias para la Misma Barra
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Análisis QV PV exportable a Excel
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En Excel podemos determinar las EE.TT. con
menor margen de Q.
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IC SG SE PTI
Análisis de
contingencia
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los derechos
All rights
reservados
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IC SG SE PTI
Archivo Distribution Factor Data (DFAX)
(Flujo de potencia > Red lineal >
Generar Distribution Factor Data File)
"Pre-procesador" para contingencia
y cálculos de límite de transferencia:
Lee datos de:
§ archivo de descripción SUB-sistema
§ archivo de elemento MONitoreado
§ archivo de descripción CONtingencia
SUB
MON
CON
DFAX
DFX
Calcula los factores de distribución de
interrupciones de línea para análisis lineal
Almacena información en un archivo de salida
binario (DFX)
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IC SG SE PTI
Generar archivos de configuración
§ Genera archivos para análisis de
contingencia a través de la selección de
opciones
§ SUB - Selecciona un sub-sistema de bus
eligiendo el nombre de las definiciones
de sub-sistemas existentes o utilizando
un selector de sub-sistemas de bus y
dándole un nombre nuevo
§ MON - Monitorea las tensiones del bus
y/o flujos a las ramificaciones dentro de
un sub-sistema
§ CON - Define los grupos de contingencia
dentro de un sub-sistema
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IC SG SE PTI
Determine el RANKing de contingencias criticas
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IC SG SE PTI
Opciones de solución de contingencia
Opciones
de
solución
Archivos
de entrada
y salida
Ir
directamente
a informes
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Activar
Buscador
ACCC
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Acciones correctivas
§ Control de generador
§ Ajuste del conmutador bajo
carga del transformador
§ Control de switched shunt
Disponible
en V32
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… La respuesta del sistema ante numerosas
contingencias a un click
Navegador para las distintas contingencias y
para superponer el caso con “accion
correctiva”
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Análisis de contingencia N-1-1
§
Realice análisis de contingencia sobre los casos N-1 (Análisis N-1-1).
Caso N-0
Caso N-1
Caso N-1
Caso N-1
Caso N-1-1 Caso N-1-1 Caso N-1-1
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Evaluación de Confiabilidad de Subestaciones
§ Evalúa la confiabilidad mediante índices probabilísticos, por ej., frecuencia
(cantidad de veces por año) y duración (horas) de restricciones en la
capacidad de transporte.
§ Uso de índices
• Compara alternativas de configuración de subestación y de red.
• Evalúa el desempeño de una subestación según las estadísticas de
fallas de los equipos.
• Sensibilidad del comportamiento de una subestación para distintos valores
nominales (rate) de los equipos.
• Evalúa el desempeño de una subestación para variaciones en los niveles
de carga.
• Determina el impacto del mantenimiento de equipos respecto a la
confiabilidad.
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Modos de fallas considerados
§ Fallo - requiere la actuación de un interruptor para despejar la falla y aislar el
componente fallado.
§ Falla de modo común - requiere la actuación de un interruptor para eliminar la falla y
aislar múltiples componentes definidos en el archivo CON.
§ Corte de mantenimiento no programado - Eliminación o transferencia no planificada ni
controlada a por la apertura de un circuito por falla de componente.
§ Corte de mantenimiento programado - Eliminación planificada y controlada de un
componente.
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Análisis de
cortocircuito
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Actividades de análisis de fallas
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IC SG SE PTI
Edición de datos de secuencia en la planilla
§ Se almacenan junto con datos de flujo de potencia
§ Ubicado del lado derecho de cada solapa de categoría de datos
§ Por ejemplo, la secuencia de datos del generador se ubica en el extremo de la solapa
machines.
Congelar número de bus y nombre de columnas. Desplazar a la derecha para editar
datos de secuencia
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Opciones adicionales ASCC
§
§
§
§
§
§
§
§
Fallas LLG & L-L agregadas
Puede seleccionar/deseleccionar fallas 3PH
Secuencia de datos no obligatoria (solo para 3PH)
Corrientes de cortocircuito instantánea (IA, IB, IC) y
corrientes de secuencia disponible (Ia1, Ia2, Ia0, 3Ia0) para
fallas analizadas
Análisis de falla interactivo desde el unifilar
Visualización de corrientes de falla totales,
contribuciones a corrientes de falla en diagrama Slider
Los resultados se pueden guardar en archivos de
resultados (.sc)
Se accede a ASCC API sólo a través de archivos de
automatización.
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ASCC -Visualización de las corrientes de falla
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ASCC -Visualización de todas las corrientes de falla
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ASCC - Contribuciones a corrientes de falla en
toda la red para una falla seleccionada
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Cálculo de fallas según norma IEC 60909 (IECS)
§ I”k Corriente de cortocircuito instantánea de primer ciclo RMS simétrica.
§ Ip corriente de cortocircuito pico
§ Ib (DC) componente CC de corriente de interrupción asimétrica.
§ Ib (SYM) corriente de interrupción simétrica.
§ Ib (ASYM) corriente de interrupción asimétrica RMs
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Cálculo de fallas según norma IEC 60909 (IECS)
§ Análisis de falla interactivo desde diagrama
unifilar
§ Visualización de corrientes de falla totales,
contribuciones de corrientes de falla en unifilar.
§ Los resultados se pueden guardar en archivos
de resultados (.sc)
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IECS -Visualización de todas las corrientes de falla
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IECS - Contribuciones a corriente de falla en bus,
para todas las fallas
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Simulación dinámica
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los derechos
All rights
reservados
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INTERFACE DE ANALISIS DINAMICO INTEGRADA
§ GENERADORES SINCRONICOS… y su sistema de excitación, estabilización, control de
carga y limitadores.
§ GENERADORES EOLICOS…. Su sistema aerodinámico, control de potencia, viento, etc.
§ DISPOSITIVOS FACTS…. Su sistema de control de potencia reactiva
§ RELES DE LINEA, CARGA
§ PROGRAME SU MODELO… o utilice el asistente para crear modelos gráficamente (GMB)
§ ESTUDIE LA RESPUESTA DEL SISTEMA… mediante fallas en líneas, trip de
generadores, transformadores, cargas, etc.
§ SISTEMAS DE EXCITACIÓN, CONTROL DE CARGA… verifique su correcto ajuste
§ AUTOMATICE LA SIMULACION… programe en un archivo de texto todas las fallas!
§ VERIFIQUE RESULTADOS… sobre el diagrama unifilar o en oscilogramas
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Interfaz Dinámica PSS®E
Barras de herramientas
Barra de menú
Vista de
trazo
Vista
de
árbol
Ventana de
informes/
progreso
planilla
Barra de
estado
Etiquetas
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IC SG SE PTI
Simulación Dinámica
MODELO DE LIBRERÍA DEL
REGULADOR DE TENSION
FLUJO BASE
MODELO DE LIBRERÍA DE GENERADOR
MODELOS DE
LIBRERÍA
MODELOS DE
USUARIO
ARCHIVO
SNAPSHOT
ARCHIVO
“modelos.dyr”
MODELO DE USUARIO DEL
REGULADOR DE VELOCIDAD
CREACION DE LIBRERÍA .DLL PARA
REALIZAR LAS SIMULACIONES.
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Solapa "Dinámica"
Agregue, edite o elimine modelos “estándar”
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Solapa "Modelos"
Edite los parámetros de modelos dinámicos
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IC SG SE PTI
Menúes de simulación dinámica
§ Archivo - para leer, guardar o imprimir datos/resultados
§ Dinámica - para realizar simulaciones, definir salidas de canales,
mantenimiento de modelos, etc.
§ Perturbaciones - para aplicar perturbaciones durante la simulación
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IC SG SE PTI
Edición de parámetros de modelo
§ Seleccione “Editar modelo”
§ Ingrese o cambie los parámetros en
GUI
§ Capacidad para editar VARs del
modelo
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IC SG SE PTI
Acceso a los datos de modelos desde el unifilar
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Asistente para creación de canales
Configuración de canales de salida mediante asistente
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IC SG SE PTI
Verifique los Canales
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Solapa “Plot"
Grafique las salidas de la simulación… con distintos estilos
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IC SG SE PTI
Múltiples ejes Y
§ Se pueden habilitar o deshabilitar canales
§ Cada canal nuevo que se agrega tendrá un nuevo eje vertical.
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Cursor para ver valores
§
Muestra de valores X, Y
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Configuración de PlotBook
§ Características generales de la configuración
§ Se puede guardar en la plantilla PlotBook (Archivo > Guardar plantilla)
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Selección de opciones de simulación
§ Dinámica > Simulación >
Opciones de simulación
§ Las opciones
seleccionadas se guardan
en el archivo snapshot.
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Verificación de tensión transitoria
§ Monitorea la tensión en las barras durante la recuperación de la falla en la
simulación dinámica e informa sobre violaciones de tensión en caso de
haberlas.
§ Hay dos verificaciones posibles:
§ Recuperación de tensión: verificación primaria (debería recuperar por
sobre V1, dentro de t1, luego de eliminada la falla) y verificación
secundaria (debería recuperar por sobre V2, dentro de t2,
luego de eliminada la falla).
§ Caída de tensión: cuando la tensión
se recuperó por sobre V3,
no debería caer por debajo
del valor durante más que t3.
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Verificación de niveles de tensión
§ Dinámica > Simulación >
Opciones de simulación
bus
voltage
V2
V3
V1
t3
t1
t2
t0
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time
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Verificación de violación de tensión (V32.0)
§
La verificación debe activarse manualmente por el usuario (seleccionando
'Disparo de verificación de violación de tensión', en el menú Perturbación).
§
Se informan en la ventana
de progreso y se muestran
en el diagrama unifilar
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Graficos utilizando PSSPLT …
Data Input Activities (under File menu)
CHNF
Select output file.
MCHN
Select multi-output files.
RELY
Read relay characteristics.
RAWC
Read/write source channel file.
Plot Selection and Output (under Output menu)
SLCT
Select quantities (channels) to plot.
SLCT, NEW
Reselect channels to plot.
SLCT,CHANGE Change plot scales of selected channels.
PLID
Plot range of channels.
(Can also select by name filter.)
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Funciones Disponibles en PSSPLT
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IC SG SE PTI
Opciones en PSSPLT
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IC SG SE PTI
Exportando gráficos en Formato EPS or HPGL
1. Open channel file (*.out) in PSSPLT.
2. Use <SLCT> to select output
channels and <PLOT, IN> to view
plot in interactive mode.
3. In PLOT, IN screen menu, select
<COPY>.
4. From Graphic Device Selector,
choose <HP-GL FILE>, or
<Encapsulated Postscript>.
5. Click <OK>.
6. <EXIT> from PLOT IN.
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… Generación de Trazos
PLOT, IN
or
PLID, IN
En pantalla (CRT), el usuario puede agregar notas y flechas de indicación.
También permite cambios en la escala usada en los trazos.
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Prueba de ajustes de sistemas de control
Regulador automático de tensión
Pruebas en vacío
Pruebas en carga
Prueba de limitadores
Regulador automático de velocidad
Pruebas en isla
Pruebas en carga
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IC SG SE PTI
… Verifique respuesta del modelo contra ensayos de campo
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IC SG SE PTI
Creación de modelos de “USUARIO”
§
§
§
§
§
AVR – REGULADOR AUTOMATICO DE TENSION
RAV – REGULADOR AUTOMATICO DE VELOCIDAD
PSS – ESTABILIZADORES DE POTENCIA
MIN/MAX EXC – LIMITADORES DE EXCITACIÓN
AUTOMATISMOS/PROTECCIONES DE LA RED
§ FLECs
§ PROGRAMACION INTUITIVA
§ FUNCIONES MATEMATICAS INCORPORADAS
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IC SG SE PTI
Graphical Model Builder (GMB)
§
§
§
§
Desarrollo de diagrama de bloques del modelo en Microsoft® Visio®
Más de 100 bloques típicos incorporados
Rapidez de desarrollo del modelo de simulación
Posibilidad de incluir bloques con “codigo FORTRAN” personalizado
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Generación eólica – Modelos de librería
Four basic topologies based on grid interface
§ Type 1 – conventional directly connected induction generator
§ Type 2 – wound rotor induction generator with variable rotor resistance
§ Type 3 – doubly-fed induction generator
§ Type 4 – full converter interface
Type 1
Plant
Feeders
Type 2
generator
PF control
capacitor s
Type 3
Plant
Feeders
generator
Slip power
as heat loss
Plant
Feeders
ac
to
dc
PF control
capacitors
gene rator
ac
to
dc
dc
to
ac
partial power
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Type 4
generator
ac
to
dc
dc
to
ac
Plant
Feede rs
full power
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IC SG SE PTI
Modelo del viento
3 componentes:
Vw = VWB + VWG + VWR
Donde:
VWB es la velocidad del viento, con que se inicialilza del caso estatico
VWG rafaga de viento
VWR rampa de viento
El modelo se aplica a cada turbina
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IC SG SE PTI
Generación eólica – Modelos desarrollados por PTI
Induction Generator
Directly connected
Converter
connected
Synchronous
Generator
Converter
connected
Vestas NM72
Kennetech 33-MVS
Enercon E66
1.65 MW, 50/60 Hz
400kW, 60Hz
(*) 1.8 MW, 50 Hz
Vestas V82
Enercon E70
1.65 MW, 50/60Hz
GE 2.5 MW 60/50 Hz 2.0 MW, 50 Hz
BONUS
(now Siemens) (*)
Generic WT4 model
1.3 MW, 50/60 Hz
BONUS
(now Siemens) (*)
2.3 MW, 50 Hz
Mitsubishi MWT1000a
1 MW, 60 Hz
Suzlon S66
1.25 MW, 50 Hz
Generic WT1 model
(*) Obsolete model
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Doubly-fed Induction Generator
With active control
With passive
control
Generic WT3 model Vestas V80
GE
1.5 MW, 50/60 Hz
GE
3.6 MW, 50/60 Hz
1.8 MW, 60Hz
Vestas V47
660 kW, 50/60 Hz
Gamesa G80
1.8 MW, 60 Hz (*)
Gamesa G80
2 MW, 50 Hz
Suzlon S88
2.1 MW, 50Hz
(*)
NORDEX N80
2.5 MW, 50Hz
REPower
MD70 and MD77
1.5 MW, 50Hz
REPower
MM70 2.0 MW, 50Hz
Mitsubishi
2.4 MW 50 and 60 Hz
REPower
MM92 2.0 MW, 50Hz
and 60Hz
REPower
5M 5.0 MW, 50Hz
REPower
MM82 2.0 MW, 50Hz
and 60Hz
Generic WT2 model
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Generación solar
IRRAD: Modelo de la irradiancia solar diaria
PANEL: Modelo de la curva caracteristica del panel
PVGU: Modelo del convertidor&generador
PVEU: Modelo del control electrico
• El modelo calcula la potencia generada por el panel para un valor de irradiancia.
• El usuario ingresa la característica de producción de energía en función de la irradiancia
(según el modelo del panel).
• El modelo IRRAD permite ingresar un perfil de irradiancia con el que se realizara la
simulación.
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IC SG SE PTI
Contactos de CoC PTI en Argentina
Ing. Alejandro Martin Conti
Siemens
Infrastructure & Cities Sector
Smart Grid Services
IC SG SE PTI
Tel.: +54(11) 5432 6917
Email: [email protected]
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Ing. Sergio Zanor
Siemens
Infrastructure & Cities Sector
Smart Grid Services
IC SG SE PTI
Tel.: +54(11) 5432 6790 o +54(11) 4738 7233
Email: [email protected]
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Muchas gracias por su atención !!!
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