Plan de Trabajo SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA II . ELT

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES
FACULTAD DE INGENIERIA
INGENIERIA ELECTRICA
PROGRAMA DE TRABAJO GESTION 2-2011
I.
II.
DATOS DE IDENTIFICACIÓN
A CARRERA
B. ASIGNATURA
C. SIGLA
D. CARGA HORARIA
E. TIPO DE MATERIA
F. RESPONSABLE
: INGENIERIA ELECTRICA
: SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA II
: ELT-296
: 32 horas/mes
: TEORIA
: ING. SAMUEL NIN ZABALA
MARCO TEORICO Y OBJETIVOS
A. MARCO TEORICO DE LA MATERIA
Análisis de Sistemas Eléctricos de Potencia en régimen de trabajo permanente y equilibrado.
Operación Económica. Régimen Transitorio análisis de Estabilidad – continuación de ELT286
B. OBJETIVO GENERAL
Vencida esta asignatura, el estudiante debe ser capaz de MODELAR una red en alta tensión
para ANALIZAR de flujos de potencia, satisfaciendo las restricciones de carga y de operación.
Así mismo debe ser capaz de RESOLVER o al menos PLANTEAR y COMPRENDER un
problema de Despacho Económico de Carga de un sistema uninodal como también uno
multinodal. Finalmente debe ser capaz de RESOLVER un problema de estabilidad transitoria
de un generador conectado a una barra infinita.
C. OBJETIVOS ESPECIFICOS
Formular el modelo PI de: un transformador de potencia de dos arrollamientos con tomas; de
una línea de transmisión; de un banco de capacitares; de un reactor; de un generador; de un
motor ó demanda.
Construir el sistema de ecuaciones para resolver el modelo de flujos de carga, y especificar los
tres tipos de variables presentes en el modelo: Variables de Control, Variables de Perturbación,
y Variables de Estado.
Resolver las Variables de Estado de un Sistema Eléctrico de Potencia a través de un modelo de
Flujos de Carga por los métodos Gauss-Seidel, Newton-Raphson, y Directo simplificado.
Formular el problema de Despacho Económico de Carga, Unit Commitment, y Coordinación
Hidrotérmica de Corto Plazo empleando las herramientas de la programación matemática.
Resolver el modelo de Despacho Económico de Carga, Unit Commitment, y Coordinación
Hidrotérmica aplicando herramientas como el Solver de Excel, y otros.
Formular el problema de Estabilidad Transitoria de un Generador conectado a una barra infinita,
aplicando el Criterio de las áreas iguales, y resolviendo la ecuación diferencial de oscilación.
Resolver el problema de Estabilidad Transitoria de un Generador conectado a una barra infinita,
desarrollando una herramienta en lenguaje Fortran, Basic, o C.
III.
CONTENIDO PROGRAMATICO
A. RESUMEN DEL PROGRAMA
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Modelos de componentes de un sistema de potencia en régimen permanente. Flujos de
potencia. Despacho económico de carga. Unit commitment. Coordinación hidrotérmica.
Estabilidad de un generador. Estabilidad multigeneradores.
B. PROGRAMA ANALÍTICO
PARTE I: FLUJOS DE POTENCIA
CAPITULO UNO: MODELAMIENTO DE COMPONENTES DE UN SISTEMA ELECTRICO DE
POTENCIA EN REGIMEN PERMANENTE.
Modelo PI de Líneas de Transmisión.. Modelo PI de Transformadores y Autotransformadores.
Modelo de Generador. Modelos de banco de capacitores. Modelo de reactores. En todos
estos casos se especifica la capacidad nominal de los equipos.
CAPITULO DOS: FLUJOS DE POTENCIA.Ley de OHM. Primera y Segunda Ley de KIRCHOFF en forma matricial. Identificación de Tipos
de Barra o Nodo a partir de sus Variables de Control, Variables de Perturbación, y Variables de
Estado. Planteamiento del Problema de Flujos.
Cálculo de Flujos de Potencia Activa,
Reactiva y Aparente, más sus pérdidas respectivas. Límites de operación de líneas de
transmisión y transformadores de potencia.
CAPITULO TRES: METODOS DE SOLUCION NUMÉRICA DEL PROBLEMA DE FLUJOS.Método de GAUSS-SEIDEL. Método de NEWTON-RAPHSON. Método aproximado de
Potencia Activa DC. Recomendaciones para el empleo correcto de éstos métodos.
PARTE II: OPERACIÓN ECONÓMICA
CAPITULO CUATRO: DESPACHO ECONOMICO DE CARGA.Descripción del problema y su Modelamiento. Método Analítico de la FUNCIÓN EXTENDIDA
DE LAGRANGE.
CAPITULO CINCO: UNIT COMMITMENT.
Descripción del problema y su Modelamiento.
completa.
Método de LISTA DE MERITOS simple y
CAPITULO SEIS: COORDINACIÓN HIDROTERMICA
Descripción del problema. Ecuación de continuidad hidrológica. Modelamiento de centrales de
pasada. Modelamiento de centrales de EMBALSE. Métodos de Solución con Programación
Matemática.
PARTE III: ESTABILIDAD DE SISTEMAS DE POTENCIA
CAPITULO 7: ESTABILIDAD DE UN GENERADOR
Descripción del problema y su Modelamiento. Análisis de un generador conectado a una barra
infinita. Deducción de la ecuación de oscilación subtransitoria. Criterio de las áreas iguales.
Solución Numérica de la curva de oscilación por el método de DAHL
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CAPITULO 8: ESTABILIDAD DE MULTIGENERADORES
Descripción del problema y su Modelamiento. Deducción del Sistema de ecuaciones
diferenciales de varios generadores interconectados por una red de potencia. Solución
Numérica de las curvas de oscilación.
IV.
METODOLOGÍA DEL PROCESO ENSEÑANZA- APRENDIZAJE Y RECURSOS A UTILIZARSE
Clases magistrales. Trabajo en grupo. Explicativo Ilustrativo re productivo. Desarrollo completo de
ejemplos prácticos.
Adiestramiento en el uso del software POWERGEN, SOLVER de Excel, y otros que permiten
resolver problemas de Flujos de Potencia, y Operación Económica (DESPACHO, UNIT
COMMITMENT)
V.
SISTEMA DE EVALUACIÓN

Teoría: Evaluación Escrita a través de tres exámenes parciales y un examen final.

JTP: Tres prácticas y ayudantía.

Ponderación:
Evaluación
1er Parcial
2do Parcial
3er Parcial
Examen Final
Ayudantía
VI.
Teoría
19
19
19
18
0
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES: horario: Lun 14:30 a 15:45, Jue 10:00 a 11:45
INICIO DE CLASES
PRIMER PARCIAL
SEGUNDO PARCIAL
TERCER PARCIAL
EXAMEN FINAL
RECUPERATORIO
VII.
JTP
7
7
7
0
4
1º Agosto 2011
12 Septiembre 2011
17 Octubre 2011
21 Noviembre 2011
28 Noviembre 2011
5 Diciembre 2011
BIBLIOGRAFÍA
ANÁLISIS DE SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA / Stevenson 1995
LA PLANIFICACIÓN DE SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA / Angel Zannier- UMSA, 1985
SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA / Weedy - 1995
POWER GENERATION AND CONTROL / Wood & Wollenberg/ J. Wiley & Sons - 1996
PROGRAMACIÓN MATEMÁTICA (CONCEPTOS BÁSICOS) / Cualquier autor
SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA / Duncan
PROBLEMAS DE SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA / C. Fernández Ortea, Universidad de
Valladolid, año 2000.
RECOMENDACIONES PARA EL ALUMNO REGULAR:



Debe venir a clases habiendo leído con suficiente anticipación el Tema a avanzar
Debe necesariamente traer calculadora si es posible tipo programable a todas las clases
Debe actualizarse por iniciativa para profundizar algunos temas.
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