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
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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
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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
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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
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*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
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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
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[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: josef.medina@ulpgc.es
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