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Curso DIgSILENTPower Factory v14
MDULO 5Simulaciones Dinmicas - RMS
SANTIAGO, Julio de 2013
Javier [email protected]
Rosana [email protected]
www.estudios-electricos.com
M5 - RMS
Objetivos
Representar los elementos dinmicos
Analizar su comportamiento en base a simulaciones dinmicas
Introducir el concepto del lenguaje DSL, definir estructura de trabajo
Temas principales
Representacin de los elementos de red para transitorios RMS
Modelos de controles/reguladores
Simulaciones dinmicas
DSL (DIgSILENT Simulation Language)
Parmetros de desempeo de los controles/reguladores
Temtica y ObjetivosTemtica y Objetivos
Caractersticas GeneralesCaractersticas Generales
M5 - RMS
Las simulaciones de transitorios permiten analizar el comportamiento dinmico de las redes y los sistemas cuando estos son sometidos a grandes o pequeas perturbaciones.
Los modelos dinmicos pueden representar sistemas elctricos, mecnicos, hidrulicos o de cualquier otro dominio.
Existen numerosos modelos de librera.
El usuario puede crear modelos especficos para representar con mayor fidelidad el componente real, sobre todo si se realiza sobre la base de ensayos en campo.
Caractersticas GeneralesCaractersticas GeneralesSIMULACIONES DINMICASSIMULACIONES DINMICAS
M5 - RMS
Simulaciones en el dominio temporal.
Representacin de estado transitorio (RMS) de la red.
Permite anlisis trifsico simtrico o desbalanceado.
Corresponde a simulaciones de fenmenos electromecnicos,
directamente asociados a los estudios de estabilidad de los
sistemas de potencia.
Caractersticas GeneralesCaractersticas GeneralesTRANSITORIOS RMSTRANSITORIOS RMS
M5 - RMS
Estabilidad transitoria Determinacin de tiempo crtico de despeje de falla Diseo de esquemas de control contra contingencias Verificacin y ajustes de protecciones especficas Esquemas de DAG/DAC Reservas de reactivo post-contingencia Reservas para control de frecuencia
Optimizacin del desempeo de los controles para incrementar el amortiguamiento
Arranque de motores Determinacin de cadas de tensin, sobrecorriente, cupla y tiempos de arranque
Caractersticas GeneralesCaractersticas GeneralesTIPOS DE ESTUDIOSTIPOS DE ESTUDIOS
tensin frecuencia pequea seal gran seal oscilatoria no oscilatoria
M5 - RMS
Caractersticas GeneralesCaractersticas GeneralesESQUEMA DE TRABAJOESQUEMA DE TRABAJO
Clculo deCONDICIONES INICIALES
Clculo deCONDICIONES INICIALES
Definicin de EVENTOS
Definicin de EVENTOS
Clculo de FLUJO DE POTENCIA
Clculo de FLUJO DE POTENCIA
Definicin de VARIABLES
Definicin de VARIABLES
SIMULACINSIMULACINGraficar
resultadosGraficar
resultados
X
- Errores en modelos- Modelos E/S F/S- Derivadas no nulas- Lmites superados
Verificar condicin de RED y modelos dinmicos(ver output window)
Crear una simulacin dinmicaCrear una simulacin dinmica
M5 - RMS
Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaCONDICIONES INICIALES - QU SE INICIALIZA?CONDICIONES INICIALES - QU SE INICIALIZA?
EXCITACINEXCITACIN
GENERADORGENERADOR REDRED
TURBINATURBINA
Del flujo de potencia: Potencia Activa Tensin Terminal
Potencia Reactiva ngulo
Tensin de Campo
Potencia de Turbina
Corrientes Flujos Saturacin ...
ngulo de TiristoresTensin de Referencia
...
Flujo de VaporReferencia de Potencia
...
Clculo de Flujo de PotenciaClculo de Condiciones Iniciales
M5 - RMS
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
Tiempo [seg]
Frec
uenc
ia [p
u]
Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaSIMULACIN - CMO SE REALIZA UNA SIMULACIN NUMRICA?SIMULACIN - CMO SE REALIZA UNA SIMULACIN NUMRICA?
Tm
Te
J
Condiciones Iniciales: Tm = Te =1 = 1
SOLUCIN ANALTICA:
T i=J ddt T mTe=Jddt
Variables Tm = constante (entrada)Te = b (interna) Parmetros: J = 3 (momento de inercia)b = 1 (rozamiento viscoso)
Ecuacin de movimiento:
Evento (t=0): Trip de turbina Tm = 0
Te= J ddt
b=J ddt
ddt=bJ
(t )=AebJ
t(t=0 )=1 A=1
(t )=ebJ
tt 0
= Jb=3
M5 - RMS
Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaSIMULACIN - CMO SE REALIZA UNA SIMULACIN NUMRICA?SIMULACIN - CMO SE REALIZA UNA SIMULACIN NUMRICA?
SOLUCIN NUMRICA:
k=(k1)+d(k1)dt
T
Frecuencia en el paso k
Derivada de la frecuencia en paso k-1
Paso de integracin
Nmero de paso
Frecuencia en el paso k-1
ddt=b
J
d(k )dt
=bJ
(k)
Paso k dk/dt
0 1 -0,331 0,67 -0,222 0,44 -0,15
... ... ...
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 20,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
1,1
Tiempo [s]
Frec
uenc
ia [p
u]
Condicin inicial
-0,33
1
T = 1 seg
= Jb=3
d(k)dt
=(k )
d(1 )dt
= 13= 0,33'
0 1 2
M5 - RMS
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
-1,5
-1
-0,5
0
0,5
1
1,5
Tiempo [s]
Frec
uenc
ia [p
u]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
Tiempo [s]
Frec
uenc
ia [p
u]
Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaSIMULACIN PROBLEMAS EN LA SIMULACIN NUMRICASIMULACIN PROBLEMAS EN LA SIMULACIN NUMRICA
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
Tiempo [s]
Frec
uenc
ia [p
u]
T=0,1
T=0,5
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
Tiempo [s]Fr
ecue
ncia
[pu]
T=
T=2
Solucin: Analtica Numrica
DETECCIN DE LA OSCILACIN NUMRICA:
Utilizar muestreo impar
Analizar la frecuencia de oscilacin
M5 - RMS
Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaCONDICIONES INICIALESCONDICIONES INICIALES
Tipo de simulacin Los tiempos de simulacin son notoriamente diferentes debido a los requerimientos computacionales. La
representacin desbalanceada debera emplearse para casos donde realmente sea necesaria
(e.g. anlisis de actuacin de protecciones).
Verifica y notifica los resultados del clculo de condiciones iniciales. Es la manera de conocer cuando
el sistema est fuera de equilibrio.
Puede ser recomendable para simulaciones de mucho tiempo (ms de 30seg), sobre todo si se presentan
fenmenos dinmicos asociados a diferentes constantes de tiempo (e.g. AVR y GOV).Resultados a
almacenar
Eventos a simular
v L=Ldidt V L= jL I
EMT RMS
M5 - RMS
Paso de integracin para la simulacin
Frecuencia de almacenamiento de datos (se recomienda que sea un nmero impar de veces el
paso de integracin)
Tiempo de inicio de simulacin
Se recomienda comenzar en t=0s, y ejecutar los eventos
en t=1s permite visualizar el estado inicial
del sistema
Se recomienda comenzar en t=0s, y ejecutar los eventos
en t=1s permite visualizar el estado inicial
del sistema
PASO FIJOPASO FIJO
PASO VARIABLEPASO VARIABLE
Mximo paso de integracin admisible
Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaCONDICIONES INICIALESCONDICIONES INICIALES
M5 - RMS
Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaCONDICIONES INICIALESCONDICIONES INICIALES
Ambas opciones se emplean para un sistema separado en islas elctricas.
GLOBAL: mantiene una nica referencia (slack del flujo de potencia) y resulta
til cuando las islas elctricas vuelven a estar sincronizadas, dentro de los
tiempos de la simulacin.
LOCAL: mantiene una referencia para cada subsistema. El mtodo de clculo
resulta computacionalmente ms exigente.
Permite obtener la evolucin de la mayor excursin angular dfrotx Mtodo de integracin numrica todos los controles
deben estar modelados para funcionar con este mtodo.
Converge correctamente an
con pasos de integracin grandes
Comportamiento ante eventos tales como comando de interruptores,
EDAC, escalones, etc.
M5 - RMS
Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaDEFINICIN DE EVENTOSDEFINICIN DE EVENTOS
Los EVENTOS de simulacin forman parte del STUDY CASE.
La cantidad de eventos dentro de una simulacin es ilimitada, al igual que la cantidad de secuencias de eventos dentro de un Study Case.
La secuencia de eventos se crea desde el Study Case:
M5 - RMS
Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaDEFINICIN DE EVENTOSDEFINICIN DE EVENTOS
Los eventos de una simulacin se pueden crear de distintas maneras y en distintos momentos (por ejemplo, en el medio de la simulacin).
Se pueden crear:
desde la carpeta de eventos (new)accediendo desde el study caseaccediendo desde el men general
desde el Elemento (define)accediendo desde el editor grficoaccediendo desde el data manageraccediendo desde la lista de elementos
M5 - RMS
Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaEJERCICIO M5.1EJERCICIO M5.1
Importar el Proyecto: EjercicioM51.pfd
Clculo de condiciones iniciales Analizar opciones ajustadas Seleccionar eventos Ejecutar
Analizar lo sucedido en la pantalla de salida Encontrar posibles soluciones segn lo ya analizado
Definir un cortocircuito sobre la barra 5 Monofsico sin impedancia, en t=1seg
Despejar el cortocircuito en 120ms Apertura de la lnea 1
Crear un nuevo conjunto de eventos y repetir la simulacin, pero balanceada
sobre la barra
M5 - RMS
Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaDEFINICIN DE VARIABLESDEFINICIN DE VARIABLES
Las variables a almacenar se deben crear previamente o al momento del clculo de condiciones iniciales NO despus de simular
Primero debe seleccionarse el elemento:
desde la carpeta de resultados (new) accediendo desde el study case accediendo desde el men general
desde el Elemento (define variable set) accediendo desde el editor grfico accediendo desde el data manager accediendo desde la lista de elementos
Luego la variable:
M5 - RMS
Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaDEFINICIN DE VARIABLESDEFINICIN DE VARIABLES
Los RESULTADOS de simulacin forman parte del STUDY CASE.
La cantidad de carpetas de resultados dentro de un Study Case es ilimitada, mientras que la cantidad de variables se limita al total de la red.
La carpeta de resultados se crea desde el Study Case:
M5 - RMS
Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaDEFINICIN DE VARIABLESDEFINICIN DE VARIABLES
Variables a almacenar de
inters
Se puede acceder a distintos tipos de
variables.
M5 - RMS
Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaSIMULARSIMULAR
Variables editables
El clculo de condiciones iniciales es el que define las caractersticas
de la simulacin.
M5 - RMS
Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaGRAFICARGRAFICAR
Existen bsicamente dos modos para crear un grfico de simulacin:
desde el men principal , para lo que deben estar ya calculadas las condiciones iniciales. desde las pestaas grficas.
M5 - RMS
Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaGRAFICARGRAFICAR
Opciones de grfico
Resultados de simulacin actual
Variables a graficar
M5 - RMS
Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaEJERCICIO M5.2EJERCICIO M5.2
Importar el proyecto: EjercicioM52
Definir las variables a almacenar
tensin (u) y frecuencia elctrica (fe) en barra Terminal.
tensin terminal (ut) y de excitacin (ve), ngulo rotrico (dfrot), potencia activa y reactiva (P1:bus1 y Q1:bus1), potencia de la turbina
(pt) en G1.
M5 - RMS
Calcular Condiciones Iniciales
Simular 20 segundos
Crear un grfico de simulacin con cuatro figuras
Graficar: tensin terminal del generador potencia de la turbina
potencia activa del generador tensin de excitacin del generador
Escaln de 5% en P y Q
Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaEJERCICIO M5.2EJERCICIO M5.2
M5 - RMS
Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaEJERCICIO M5.2EJERCICIO M5.2
20,00016,00012,0008,00004,00000,0000 [s]
1,02
1,01
1,00
0,99
0,98
0,97
G1: Term inal Vol tage in p.u.
20,00016,00012,0008,00004,00000,0000 [s]
8.333E-1
8.333E-1
8.333E-1
8.333E-1
8.333E-1
8.333E-1
G1: Turbine Power in p.u.
20,00016,00012,0008,00004,00000,0000 [s]
42,30
41,80
41,30
40,80
40,30
39,80
G1: Active Power in MW20,00016,00012,0008,00004,00000,0000 [s]
1,734948
1,734947
1,734946
1,734945
1,734944
1,734943
G1: Excitation Voltage in p.u.
DIg
SIL
EN
T
DSLDSL
Caractersticas generalesCaractersticas generales
M5 - RMS
Es un lenguaje propio de programacin que permite representar matemticamente, el comportamiento de un sistema LINEAL o NO LINEAL, de forma continua en funcin del tiempo.
Se pueden representar:
ecuaciones diferenciales del sistema, lineales o no lineales
expresiones lgicas o algebraicas
eventos especficos, como aperturas de interruptor, desconexiones de carga, etc.
Puede emplearse para:
escribir un programa DSL
dibujar un diagrama de bloques
combinacin de ambos
DSLDSLCARACTERSTICAS GENERALESCARACTERSTICAS GENERALES
M5 - RMS
informacin de fabricante...
Estndar o no
DSLDSLCARACTERSTICAS GENERALESCARACTERSTICAS GENERALES
Elemento fsico real Modelo Matemtico
M5 - RMS
Common Model
DB en DSL
Model Definition
Parmetros en DSL
Macros
en DIgSILENT...
DSLDSLCARACTERSTICAS GENERALESCARACTERSTICAS GENERALES
M5 - RMS
EXCITEREXCITER
LimitadoresLimitadoresOEL, UEL, V/HzOEL, UEL, V/Hz
MedicionesMediciones
EstabilizadorEstabilizadorPSSPSS
RefAVRAVR
MedicionesMediciones
GENERADORGENERADOR SISTEMASISTEMA
TURBINATURBINA
GOVGOV
Ref
El AVR informado por el fabricante est contenido dentro de un sistema de
control, cuya complejidad depender de la unidad o equipo involucrado.
DSLDSLCARACTERSTICAS GENERALESCARACTERSTICAS GENERALES
M5 - RMS
Composite frame
SLOT
en DIgSILENT...
EXCITEREXCITER
LimitadoresLimitadoresOEL, UEL, V/HzOEL, UEL, V/Hz
MedicionesMediciones
EstabilizadorEstabilizadorPSSPSS
RefAVRAVR
MedicionesMediciones
GENERADORGENERADOR SISTEMASISTEMA
TURBINATURBINA
GOVGOV
Ref
Composite model
DSLDSLCARACTERSTICAS GENERALESCARACTERSTICAS GENERALES
M5 - RMS
Composite Model Composite Frame
Common Model Model Definition
ELEMENTOELEMENTO TIPOTIPO
CompositeCompositeModelModel
FRAMEFRAMEslot Aslot B
MODELMODELDEFINITIONDEFINITION
macro 1macro 2
macro n
CommonCommonModelModel
parmetro 1parmetro 1parmetro 2parmetro 2
......Parmetro mParmetro m
Elemento de REDElemento de RED(gen, load, line)(gen, load, line)
ELEMENTOELEMENTO TIPOTIPO
Se crean desde LibrarySe crean desde
Network Data
DSLDSLCARACTERSTICAS GENERALESCARACTERSTICAS GENERALES
M5 - RMS
DSLDSLCARACTERSTICAS GENERALESCARACTERSTICAS GENERALES
FRAME
Slots
Seales de informacin
MODEL
El FRAME puede representar el conexionado del sistema de control de la central sin considerar los controles especficos.
RACK CONTROLADORES NUMRICOS
M5 - RMS
DSLDSLCARACTERSTICAS GENERALESCARACTERSTICAS GENERALES
MODEL
Seales de informacin
Se
ales
ext
erna
s
Macros
Dentro del MODEL se especifican las ecuaciones matemticas que representan al dispositivo (e.g. control) en cuestin.
El intercambio de informacin entre el MODEL y el FRAME, se realiza mediante los slots. La correspondencia se realiza a travs de los nombres de las variables.
CONTROLADOR ANALGICOCONTROLADOR ANALGICO
M5 - RMS
Importar el Proyecto: EjercicioM53.pfd
Observar TIPOS disponibles frame
modelo
Observar MODELOS disponiblesen el proyecto
composite model common model
Observar MODELOS disponiblesen la Biblioteca Global
DSLDSLEJERCICIO M5.3: VISUALIZACIN DE ELEMENTOSEJERCICIO M5.3: VISUALIZACIN DE ELEMENTOS
DSLDSL
Bases TericasBases Tericas
Sistema de ExcitacinSistema de Excitacin
M5 - RMS
DSLDSLSISTEMA DE EXCITACIN: SISTEMA DE EXCITACIN: Ejemplo control elementalEjemplo control elemental
REGULADORDE
TENSIN
EXC
VTERM
-
GEN
VREF
VTERM
VREF
EFD
E MAX
CONTROL
E MIN
M5 - RMS
DSLDSLSISTEMA DE EXCITACIN: SISTEMA DE EXCITACIN: LimitadoresLimitadores
M5 - RMS
DSLDSLSISTEMA DE EXCITACIN: SISTEMA DE EXCITACIN: Ejemplo OELEjemplo OEL
SISTEMA DE
EXCITACIN
CONTROLPI
VTERM
-
GEN
ifd
VREF
ifdifd
ifd MAX
VOEL
MAX
La salida VOEL modifica la referencia de tensin del AVR.
M5 - RMS
DSLDSLEJEMPLO: SISTEMA DE EXCITACIN TIPOEJEMPLO: SISTEMA DE EXCITACIN TIPO AC AC
M5 - RMS
DSLDSLEJEMPLO: SISTEMA DE EXCITACIN TIPOEJEMPLO: SISTEMA DE EXCITACIN TIPO AC AC
Sistema de control de velocidadSistema de control de velocidad
M5 - RMS
DSLDSLCONTROL DE VELOCIDAD: CONTROL DE VELOCIDAD: Conceptos BsicosConceptos Bsicos
GENERADORTURBINAVLVULAS
O COMPUERTAS
REGULADOR DE
VELOCIDAD
REFERENCIA DE
VELOCIDAD
SUMINISTRO DE
ENERGA
FLUJO DE ENERGA
SEALES DE CONTROL
MEDICIN DE VELOCIDAD
M5 - RMS
Concepto bsico de la regulacin de frecuencia
Generador alimentando una carga aislada
El regulador modula la posicin de vlvulas o
compuertas de acuerdo con el error
de velocidad.
DSLDSLCONTROL DE VELOCIDAD: CONTROL DE VELOCIDAD: Conceptos BsicosConceptos Bsicos
TURBINA
REGULADOR DE
VELOCIDAD
AGUAVAPOR
GAS
R
Te
Tm
GENx
M5 - RMS
Control de velocidad constante - Esquema
Regulador de velocidad
Se mide la velocidad y se compara con una referencia, el error se integra de manera de mantenerlo igual a cero en rgimen permanente.
DSLDSLCONTROL DE VELOCIDAD: CONTROL DE VELOCIDAD: Conceptos BsicosConceptos Bsicos
TURBINAAGUA
VAPORGAS
R
xPm
GEN
Ks
0 (ref.)
Pe
- 0
M5 - RMS
Control de potencia/velocidad (Estatismo)- Esquema
Se cuenta con una realimentacin de la posicin de las vlvulas que afecta al error de velocidad. El coeficiente de realimentacin es el estatismo R.
DSLDSLCONTROL DE VELOCIDAD: CONTROL DE VELOCIDAD: Conceptos BsicosConceptos Bsicos
Regulador de velocidad
TURBINAAGUA
VAPORGAS
R
x GEN
Ks
0 (ref.)- 0
R
-
Exportacin aSistema
M5 - RMS
Un generador
DSLDSLCONTROL DE VELOCIDAD: CONTROL DE VELOCIDAD: Concepto de EstatismoConcepto de Estatismo
=f
NL0FL
P
[pu]
P [pu]0 1
R= fP
Interaccin entre dos Generadores
f0
P
Frecuencia compartida
Aporte Unidad 1
0P
0
Aporte Unidad 2
Mayor estatismo Menor aporte
DSLDSL
Block DefinitionBlock Definition
M5 - RMS
DIBUJOS
BLOQUES
SLOT
frame
DSLDSLBLOCK DEFINITION: BLOCK DEFINITION: Esquema GeneralEsquema General
M5 - RMS
frame
model
macro
DSLDSLBLOCK DEFINITION: BLOCK DEFINITION: Esquema GeneralEsquema General
M5 - RMS
Permite un filtrado rpido para la asignacin del SLOT
Slot update
Define las entradas y salidas que tendr como mximo el Slot
DSLDSLBLOCK DEFINITION: BLOCK DEFINITION: FrameFrame
M5 - RMS
Entradas
Relacionadas por nombre en el slot.
Salidas
Relacionadas por nombre en el slot.
Pueden ser internas y no estar definidas
en el slot.
macro
DSLDSLBLOCK DEFINITION: BLOCK DEFINITION: ModelModel
M5 - RMS
dxdt sx= x
Frecuencia compleja: s=+ j
Ecuaciones diferenciales:
Ejemplo filtro de primer orden: yo(s)= K1+Tsyi (s)
x = yixT
ImplementacionesImplementaciones
x = K ( yix)T
Ganancia a la entrada Ganancia a la salida
yo= x yo= Kx
ecuaciones de estado
ecuaciones de salida
DSLDSLBLOCK DEFINITION: BLOCK DEFINITION: MacroMacro
Simulaciones en RED aisladaSimulaciones en RED aislada
M5 - RMS
Exportar el proyecto como EjercicioM52, luego crear un study case: Con Controles Crear tambin un operation scenario (Con Controles) y un Composite Model:
Frame: SYM Frame Generador: G1 AVR: avr_SEXS Droop: drp_IEEEVC GOV: gov_DEGOV1 Voltmetro (StaVmea)
Simulaciones en RED aisladaSimulaciones en RED aisladaEJERCICIO M5.4: GENERADOR CON CONTROLESEJERCICIO M5.4: GENERADOR CON CONTROLES
Librera Global(copiar y pegar en la librera local)
M5 - RMS
20,00016,00012 ,0008,00004,00000,0000 [s]
1,02
1,01
1,00
0,99
0,98
0,97
G1: T erm inal Vol tage in p .u.G1: T erm inal Vol tage in p .u.
20,00016,00012,0008,00004 ,00000,0000 [s]
0 ,8925
0 ,8800
0 ,8675
0 ,8550
0 ,8425
0 ,8300
G1 : T urbine Power in p.u.G1 : T urbine Power in p.u.
20,00016,00012 ,0008,00004,00000,0000 [s]
42,30
41,80
41,30
40,80
40,30
39,80
G1: Active Power in M WG1: Active Power in M W
20,00016,00012,0008,00004 ,00000,0000 [s]
1,83
1,81
1,79
1,77
1,75
1,73
G1 : Exci tation Vol tage in p.u.G1 : Exci tation Vol tage in p.u.
DIg
SIL
EN
T
Comparar las respuestas respecto a los resultados del caso SIN CONTROLES
Simulaciones en RED aisladaSimulaciones en RED aisladaEJERCICIO M5.4: GENERADOR CON CONTROLESEJERCICIO M5.4: GENERADOR CON CONTROLES
M5 - RMS
Simulaciones en RED aisladaSimulaciones en RED aisladaEJERCICIO M5.5: Verificacin cumplimiento NTSyCS del AVREJERCICIO M5.5: Verificacin cumplimiento NTSyCS del AVR
Sobreoscilacin inferior < 15%Sobreoscilacin inferior < 15%
Tiempo de crecimiento < 400 msTiempo de crecimiento < 400 ms
Tiempo de establecimiento < 1,5 sTiempo de establecimiento < 1,5 s
M5 - RMS
Simulaciones en RED aisladaSimulaciones en RED aisladaEJERCICIO M5.5: Verificacin cumplimiento NTSyCS del AVREJERCICIO M5.5: Verificacin cumplimiento NTSyCS del AVR
Crear un Study Case 'Test AVR' y activarlo
Crear un Operation Scenarios (Test AVR) asociado al nuevo study case.
Crear un evento de simulacin (Test AVR):
Parameter Event (EvtParam)
open
M5 - RMS
Cumplimiento de NTSyCS:Cumplimiento de NTSyCS:
Sobrevalor >Sobrevalor > 15% 15%
Tiempo de Crecimiento < 400msTiempo de Crecimiento < 400ms
Tiempo de establecimiento > 1,5sTiempo de establecimiento > 1,5s
Simular 5 segundos
Verificar cumplimiento de NTSyCS
Ajustar los parmetros del AVR hasta cumplir los requerimientos de NTSyCS.
Simulaciones en RED aisladaSimulaciones en RED aisladaEJERCICIO M5.5: Verificacin cumplimiento NTSyCS del AVREJERCICIO M5.5: Verificacin cumplimiento NTSyCS del AVR
10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]
1,08
1,06
1,04
1,02
1,00
0,98
G1: Terminal Voltage in p.u.
Y = 1,005 p.u. 1.140 s
Y = 1,045 p.u.
Y = 1,058 p.u.
Y = 1,053 p.u.
Y = 1,048 p.u.
1.888 s 1.065 p.u.
1.504 s 1.045 p.u.
3.200 s 1.047 p.u.
DIg
SIL
EN
T
M5 - RMS
Simulaciones en RED aisladaSimulaciones en RED aisladaEJERCICIO M5.6: Verificacin cumplimiento NTSyCS del GOVEJERCICIO M5.6: Verificacin cumplimiento NTSyCS del GOV
M5 - RMS
Simulaciones en RED aisladaSimulaciones en RED aisladaEJERCICIO M5.6: Verificacin cumplimiento NTSyCS del GOVEJERCICIO M5.6: Verificacin cumplimiento NTSyCS del GOV
Crear un Study Case 'Test GOV' y activarlo (copiar y pegar alguno ya existente)
Crear un Operation Scenarios (Test GOV) asociado al nuevo study case.
Crear una Variations (Test GOV), Expansion Stage (Cumplimiento NTSyCS), fijar fecha futura y asociar al study case Test GOV.
Ajustar el GOV conforme a lo indicado
Crear la red Generador Barra Infinita
Parmetros del GOV
M5 - RMS
Escenario de ensayo....
Simulaciones en RED aisladaSimulaciones en RED aisladaEJERCICIO M5.6: Verificacin cumplimiento NTSyCS del GOVEJERCICIO M5.6: Verificacin cumplimiento NTSyCS del GOV
AC Voltage Source (11kV)
Type: Impedancia del generador en ohmX' = XbaseLongitud: 0,2km
M5 - RMS
Simulaciones en RED aisladaSimulaciones en RED aisladaEJERCICIO M5.6: Verificacin cumplimiento NTSyCS del GOVEJERCICIO M5.6: Verificacin cumplimiento NTSyCS del GOV
Crear un evento de simulacin:Crear un evento de simulacin:
Simular 100 segundosSimular 100 segundos
Verificar cumplimiento de NTSyCS
99,9979,9960,0040,0020,000,000 [s]
0,88
0,87
0,86
0,85
0,84
0,83
G1: Turbine Power in p.u.
DIg
SIL
EN
T
Simulaciones con un SISTEMA DE Simulaciones con un SISTEMA DE
POTENCIA INFINITAPOTENCIA INFINITA
M5 - RMS
Simulaciones contra SISTEMASimulaciones contra SISTEMAEJERCICIO M5.7: GENERADOR SIN CONTROLESEJERCICIO M5.7: GENERADOR SIN CONTROLES
Importar el proyecto: EjercicioM57 analizar la estructura
Simular un cortocircuito sobre la lnea 1: al 10% de la lnea, sin impedancia de falla en t=1seg aplicar el cc, y simular 5 segundos
Determinar el tiempo crtico de despeje
Re-simular despejando la falla en ese tiempo
SISTEMA13,801,00
CENTRAL13,801,00
SISTEMA_
-72,00..13,41 ..-0,98
Line
a2
-36,06,7
38,3
36,06,7
38,3
Line
a 1
-36,06,7
38,3
36,06,7
38,3
Load2
0,00,0
Load1
8,02,0
G~G1
80,015,477,4
DIg
SIL
EN
T
M5 - RMS
Simulaciones contra SISTEMASimulaciones contra SISTEMAEJERCICIO M5.7: GENERADOR SIN CONTROLESEJERCICIO M5.7: GENERADOR SIN CONTROLES
3,00002,40001,80001,20000,60000,0000 [s]
1,125
0,975
0,825
0,675
0,525
0,375
G1: Terminal Voltage in p.u.
Y = 0,700 p.u.
1.288 s 0.702 p.u.
3,00002,40001,80001,20000,60000,0000 [s]
62,50
59,50
56,50
53,50
50,50
47,50
G1: Speed in p.u. (base: 0,02 p.u.)
1.288 s50.711 p.u.
DIg
SIL
EN
T
M5 - RMS
Simulaciones contra SISTEMASimulaciones contra SISTEMAEJERCICIO M5.7: GENERADOR CON AVR Y GOVEJERCICIO M5.7: GENERADOR CON AVR Y GOV
Activar Study Case 2. con avr y gov observar la readaptacin de la BASE DE DATOS
Re-simular con el tiempo de despeje antes obtenido (200ms)
10,008,006,004,002,000,00 [s]
1,10
1,00
0,90
0,80
0,70
0,60
G1: Terminal Voltage in p.u.
DIg
SIL
EN
T
M5 - RMS
Simulaciones contra SISTEMASimulaciones contra SISTEMAEJERCICIO M5.7: GENERADOR CON AVR, GOV Y PSSEJERCICIO M5.7: GENERADOR CON AVR, GOV Y PSS
Activar Study Case 3. con avr gov y pss observar la readaptacin de la BASE DE DATOS
Resimular con el tiempo de despeje antes obtenido (200ms)
10,08,006,004,002,000,00 [s]
1,1
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
G1: Terminal Voltage in p.u.10,08,006,004,002,000,00 [s]
140,0
116,0
92,00
68,00
44,00
20,00
G1: Positive-Sequence, Active Power in MW
DIg
SIL
EN
T
M5 - RMS
Simulaciones contra SISTEMASimulaciones contra SISTEMAEJERCICIO M5.7: GENERADOR CON AVR, GOV Y PSSEJERCICIO M5.7: GENERADOR CON AVR, GOV Y PSS
Superponer las respuestas con el caso anterior
10,08,006,004,002,000,00 [s]
1,1
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
G1: Terminal Voltage in p.u.G1: Terminal Voltage in p.u.
10,08,006,004,002,000,00 [s]
150,0
120,0
90,00
60,00
30,00
0,000
G1: Positive-Sequence, Active Power in MWG1: Positive-Sequence, Active Power in MW
DIg
SIL
EN
T
Sistema Interconectado SintticoSistema Interconectado Sinttico
M5 - RMS
PowerFactory 14.1.2
Ejercicio M58
SIMULACIONES DINAMICAS - RMS
Project: Graphic: Grid Date: 7/3/2013 Annex:
Load Flow BalancedNodesLine-Line Voltage, Magnitude [kV]Voltage, Magnitude [p.u.]
BranchesActive Power [MW]Reactive Power [Mvar]Loading [%]
A
B_G4
B_G3
E
F
C
B_G
2
B
B_G
1
D
Line
a_A
CLi
nea_
AC
Line
a_A
BLi
nea_
AB
TR_G23TR_G23
Line
a_C
D_2
Line
a_C
D_2
Line
a_B
CLi
nea_
BC
Line
a_E
F_2
Line
a_E
F_2
Line
a_E
F_1
Line
a_E
F_1
TR_A
1
0
TR_A
1
0
TR_A
2
0
TR_A
2
0
Line
a_C
D_1
Line
a_C
D_1
Cap_E
2
Cap_F
3
Load_E2 Load_E1
Load_F2Load_F1
TR_C
2
3
TR_C
2
3
TR_C
1
3
TR_C
1
3
TR_G
3
1
TR_G
3
1
G~G3
G~G1
G~G2
G~G4
TR_G
4
0
TR_G
4
0
TR_G13TR_G13
DIg
SIL
EN
T
Sistema Interconectado SintticoSistema Interconectado SintticoEJERCICIO M5.8: ANALIZAR DISTINTAS PERTURBACIONESEJERCICIO M5.8: ANALIZAR DISTINTAS PERTURBACIONES
Importar el proyecto Ejercicio M58.pfd
Analizar las siguientes simulaciones
dinmicas:
Evento 1: Apertura del Banco de Capacitores CAP_E
Considerar controles de GEN3 F/S y E/S
Evento 2: Desconexin de la unidad G1
Considerar EDACxBF F/S y E/S
1) Definir variables de inters
2) Mostrar resultados
3) Obtener conclusiones
1) Definir variables de inters
2) Mostrar resultados
3) Obtener conclusiones
M5 - RMS
Sistema Interconectado SintticoSistema Interconectado SintticoEJERCICIO M5.8 - Evento 1EJERCICIO M5.8 - Evento 1
20,0016,0012,008,0004,000-0,000 [s]
120,0
78,00
36,00
-6,000
-48,00
-90,00
G3: Reactive Power in MvarG3: Reactive Power in Mvar
Y = 118,40 Mvar
Y = -89,10 Mvar
20,0016,0012,008,0004,000-0,000 [s]
1,100
1,040
0,980
0,920
0,860
0,800
E: Voltage, Magnitude in p.u.E: Voltage, Magnitude in p.u.
Y = 1,09 p.u.
Y = 0,91 p.u.
DIg
SIL
EN
T
G3: sin controlesG3: con controles
DesvinculacinCCEE(t = 1s)
0,90pu
Tensin barra E
Potencia Reactiva G3
M5 - RMS
20,0016,0012,008,0004,0000,000 [s]
51,00
50,00
49,00
48,00
47,00
46,00
B: Electrical Frequency in p.u. (base: 0,02 )B: Electrical Frequency in p.u. (base: 0,02 )
Y = 48,30 p.u. 2.60 s
Escalon 48.9Hz
Escalon 48.7Hz
Escalon 48.5Hz
DIg
SIL
EN
T
Sistema Interconectado SintticoSistema Interconectado SintticoEJERCICIO M5.8 Evento 2EJERCICIO M5.8 Evento 2
CON EDACxBF(estable)
Prdida Intempestiva
G1(t = 1s)
49,8Hz
EDAC Esc 1 75MW
(t = 1,98s)
SIN EDACxBF(colapso)
EDAC Esc 25MW
(t = 2,68s)
FIN DEL MDULO 5FIN DEL MDULO 5
GraciasGracias
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