AO DE LA PROMOCIN DE LA INDUSTRIA RESPONSABLE Y DEL COMPROMISO CLIMTICO

FACULTAD DE INGENIERA ELCTRICA Y

ELECTRNICA

TTULO

ASIGNATURA : INSTALACIONES ELCTRICAS

CATEDRTICO : ING. GUIDO ANDRS ARAUZO GALLARDO

ALUMNO :

KEVIN [NOMBRE DE LA EMPRESA]

HYO PER

2014

CICLO

VII

APELLIDOS Y NOMBRES

BAQUERIZO VEGA, Kevin Joel

FIRMAFACULTAD

INGENIERA ELCTRICA

TEMAS Y TCNICAS DE ANLISIS INTELIGENTE

DE MONITOREO - ASPECTOS DE LA RED DE

CALIDAD DE ENERGA

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TEMAS Y TCNICAS DE ANLISIS INTELIGENTE DE MONITOREO - ASPECTO DE LA RED

DE CALIDAD DE ENERGA

AUTORES: Gary W. Chang, Satish Ranade, Neville R. Watson, y Matemticas HJ Bollen

I. RESUMEN.-

En los ltimos aos, muchos pases han comenzado a integrar el sistema de alimentacin con la ms

avanzada informacin y tecnologas de comunicacin. Con la transformacin de los datos elctricos

en informacin til, la estabilidad y confiabilidad de la energa el funcionamiento del sistema puede

ser asegurado. Al observar esta tendencia en todo el mundo, se cree que el desarrollo de la red

inteligente sera la estrategia vital para el ahorro de energa, la integracin de los recursos energticos

renovables y la mejora de la calidad de energa. Mientras tanto, los equipos de medicin y control

relacionados son necesarias para rediseo basado en tecnologas de la informacin y de la

comunicacin (ICT), que son factores clave para el xito de la red inteligente implementacin.

II. INTRODUCCIN.-

La aparicin de redes inteligentes est altamente relacionado con la necesidad de la integracin de

los RECURSOS ENERGTICOS DISTRIBUIDOS (DER), mejora de la eficiencia energtica, y la prestacin

confiable del suministro de energa elctrica. A travs de la integracin eficiente, los datos recogidos

en el sistema de energa pueden ser transformados en la inteligencia de red til. Una coordinacin

as entre la transmisin, distribucin, generacin, y tcnicas de medicin pueden garantizar la

eficiencia energtica, utilizacin y suministro de energa confiable con suficiente potencia y calidad a

los usuarios.

Proporcionar calidad de la energa para la gama de necesidades se considera como una de las

principales caractersticas de la red inteligente. Mejorar la calidad de la tensin de alimentacin es

una funcin clave de la realizacin de la red inteligente. Bajo la era de la economa digital, suficientes

niveles de calidad y confiabilidad de suministro de energa, son funciones vitales del desarrollo

sostenible y negocio de la energa elctrica. Por medio de la adopcin de tecnologas avanzadas para

el monitoreo de calidad de potencia y dosificacin, forma de onda dispositivos de correccin, y

control del estado. El poder de calidad para los clientes y los servicios pblicos se puede mantener.

En cuanto al aumento de la demanda de potencia de alta calidad, la red inteligente puede

proporcionar diferentes grados de energa elctrica para clientes. Bajo tal demanda, la red de

alimentacin debe heredar ms inteligencia. Por lo tanto, la red inteligente puede mitigar

perturbaciones en la calidad de potencia en el sistema y su sistemas de monitoreo avanzados

permiten un diagnstico rpido de los disturbios.

III. CALIDAD DE POTENCIA Y REDES INTELIGENTES.-

Desde el punto de utilizacin, la calidad de la energa Premium indica que la energa elctrica

suministrada por la utilidad es casi libre de perturbaciones. Dependiendo de la demanda, los grados

de calidad de la energa se pueden proporcionar en base a diferentes estructuras de tarifas. Para

lograr tal objetivo, la red inteligente adoptar tecnologas tales como medidores avanzados de

calidad de energa, mediciones de calidad de energa de rea amplia, dispositivos de mejora de

calidad de energa para los componentes del sistema y las cargas sensibles, mecanismos que pueden

proporcionar un diagnstico rpido y correccin de las alteraciones de calidad de energa en la red y

los estndares necesarios.

La automatizacin de la subestacin se puede mejorar por la despliegue de vigilancia de rea amplia

y medicin. Adems, los dispositivos de proteccin tradicionales son reemplazados con rels digitales

y dispositivos electrnicos inteligentes que son gestionados y controlados a travs de un control de

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MECANISMO DE ANALISIS

TRANSDUCTORES DE MEDIDA

supervisin y adquisicin de datos (SCADA). Con las aplicaciones de deteccin, el control y los

mecanismos de comunicacin y los procedimientos de operacin entre los diferentes componentes

del sistema de energa, estos componentes se convierten en partes importantes de la red inteligente.

Desde el aspecto del sistema de transmisin / distribucin desarrollo, las principales actividades de

calidad de energa se realizan en la subestacin, que incluyen la medicin, registro y control a travs

de las unidades terminales remotas, medicin, monitoreo de la calidad de potencia, unidades de

medicin de fasores, y el registro de fallas. Estas actividades crean tremenda de informacin y

requieren un procesamiento rpido para fines de seguimiento y de control.

IV. REVISIN DE ANLISIS DE CALIDAD DE POTENCIA Y LAS TECNICAS DE DETECCIN DE ALTERACION.-

Para lograr la calidad de la energa eficiente y precisa medicin bajo la red inteligente, se requiere

ms avanzada anlisis y mtodos de deteccin. A continuacin se da una visin general de las tcnicas

necesarias para llevar a cabo este tipo de anlisis y detecciones.

1. MEDIDA DE ARMONICOS.-

De acuerdo con la norma IEC 61000-4-30 [11], el procedimiento para evaluar el sistema de

energa puede ser mostrado brevemente en el monitoreo procedimiento de la Fig. l. En la

Fig. 1, los resultados de la evaluacin son depende de la sensibilidad y la precisin de los

transductores y los mtodos de anlisis. El intervalo de tiempo de los datos agregacin

tambin es importante indicar las tendencias de las variaciones. El mecanismo de pre-

filtrado inadecuado y desincronizacin en el mtodo de anlisis puede causar anormal

cambios de fase y prdida de datos. Las duraciones ms largas de la medicin pueden tomar

demasiada memoria de almacenamiento de la inteligente metros de calidad de energa,

mientras que las duraciones ms cortas pueden perder la captura de los fenmenos

variables en el tiempo. Determinacin y equilibrio de estos factores son seguidos por las

definiciones de los ndices de calidad de energa.

Seal elctrica de entrada

AGREGACIN DE DATOS Y

EVALUACIN

RESULTADOS DE LA

EVALUACIN

La seal de entrada que se est

midiendo

Los resultados del anlisis

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2. MEDIDA DE FLICKER (FLUCTUACIONES).-

Las fluctuaciones de tensin pueden producir parpadeos molestos a lmparas, deteriorando

el rendimiento de algunos dispositivos elctricos que son sensibles a las fluctuaciones de

tensin. Para mejorar la calidad de la tensin del sistema de energa, es importante rastrear

con precisin los componentes de las fluctuaciones de tensin. En general, las fluctuaciones

de tensin pueden ser expresadas como la amplitud modulada (AM) de la seal de la

siguiente manera:

Donde 0, 0, 0, , son amplitudes, angular frecuencias, y los ngulos de fase de

la fundamental y parpadeo componentes, respectivamente, y m es el nmero esperado de

seales flicker. Para evaluar el sobre , de la AM de la seal, se han propuesto muchos

mtodos. El esquema de la estimacin de los componentes del parpadeo puede dividirse en

dos partes, como se muestra en la Fig. 4. Con la demodulacin bloque, el sobre voltaje

integrada por todos parpadeo componentes pueden separarse de la forma de onda de

fluctuado.

Fig. 4. Esquema del mtodo de estimacin parpadeo de tensin.

La Tabla I resume las comparaciones de rendimiento de los cuatro enfoques descritos para

la deteccin de la envolvente de parpadeo [14]. Se ve que cada uno del mtodo de

comparacin es con algunos grados de debilidad y fuerza en el rendimiento de deteccin. Se

concluye que los efectos de la seleccin de parmetros en el filtros diseados y las

condiciones iniciales se presentan a proporcionar una gua simple para el parpadeo de

tensin exacta mediciones sobre.

TABLA I: RESUMEN DE LAS COMPARACIONES DE RENDIMIENTO

MTODO DEMODULACIN

DE LA CUADRATURA

OLA PEQUEA DISCRETA

ADALINE EPLL

LA REGULACION

DE FUGAS CON PARAMETROS ADECUADOS

MALA REGULAR REGULAR BUENO

ROBUSTEZ A LA DESVIACION DE

FEUENCIA FUNDAMENTAL

REGULAR MALO REGULAR BUENO

PRACTICA BASADO EN

AJUSTES PARAMTRICOS

BUENO REGULAR REGULAR BUENO

SEAL

FLICKER

MTODO DE

DEMODULACIN

ANALISIS

ESPETRAL RESULTADO

ESTIMADO

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3. DETECCIN DE HUECOS DE TENSIN.-

Los eventos de calidad de energa son aquellos disturbios ocurridos con un principio y un

final en el tiempo, que son diferentes de esas perturbaciones constantes o casi constantes

que requieren mediciones continuamente. Para simplificar las comparaciones, las

discusiones se centraron en los huecos de tensin.

Hay muchos mtodos avanzados propuestos para realizar el anlisis de eventos de calidad

de energa. El anlisis para el poder observar los eventos de calidad pueden ser ms o menos

agrupados a dos categoras: la deteccin (o activacin) y clasificacin. La deteccin proceso

est diseado para identificar las ocurrencias de eventos y desencadenar la automatizacin

y la proteccin correspondientes mecanismos.

a. ESTIMACIN DIRECTA DEL VALOR RMS.- Se realiza la estimacin directa del mtodo de

valor eficaz sobre la base de las definiciones de eventos. La deteccin para las

ocurrencias de eventos se puede determinar mediante la comparacin del umbral de

activacin en IEEE Std. 1159.1 [16]. Adems, la clasificacin de eventos se puede

reconocer al mismo tiempo. Hay dos formas de clculo para el valor RMS. El primero

lleva a cabo el clculo con un ciclo lleno de los datos y el otro se basa en un semiciclo

de datos. El uso de la primera forma general se puede obtener suave y resultados de

deteccin precisos, mientras que la carga computacional puede ser reducida de manera

eficiente mediante la aplicacin de la segunda clculo formulario.

b. MTODO DE DETECCIN ADALINE.- El elemento lineal adaptativo (ADALINE) es un filtro

utilizado para cancelacin de ruido o la extraccin de la seal. En los ltimos aos, este

mtodo ha sido ampliamente utilizado para estudios de calidad. A diferencia de las

firmas directas basadas en marcos, clculos del valor, el mtodo ADALINE rastrea la

seal de forma recursiva. Dado que el modelo de estimacin en el ADALINE es

expresado con la serie de Fourier, el valor de pico de cada componente sinusoidal se

puede obtener por el descenso de gradiente mtodo. El valor eficaz instantneo en cada

instante de tiempo posible ser fcilmente obtenido a partir del valor de pico de la

amplitud estimada.

c. FILTRADO DE PASO ALTO.- Sin estimar el valor eficaz de la seal, el mtodo de filtrado

de paso alto lleva a cabo la deteccin mediante la observacin de la valores residuales

entre el modelo de anlisis y la seal real. Cuando el evento comienza o termina, las

muestras de la seal singular causaran errores de estimacin significativos en la modelo

de anlisis. Por lo tanto, la localizacin de hora del evento puede ser detectado con

mayor precisin que los dos antes mencionado mtodos. Dado que las muestras

singulares son de alta frecuencia seales en comparacin con los normales, el filtro de

paso alto puede ser utilizado para extraer dicha informacin.

d. MODELOS AR, MA, y ARMA.- Estimadores espectrales basados en modelos

generalmente tienen una mejor resolucin. Por ejemplo, el mtodo de Prony es uno de

lineal mtodos de prediccin implementadas con el modelo autor regresivo (AR). Un

modelo AR de la seal de potencia y se define como

Donde () es la n-sima muestra de una seal aleatoria, es el Coeficiente de

modelo de prediccin lineal, y P es la estimacin orden del modelo AR. El modelo de

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media mvil (MA) es tambin conocido como un filtro de respuesta de impulso finito.

Una seal de potencia y modelado como un proceso de media mvil puede ser descrita

por

Donde y Q son el coeficiente y el orden estimacin de Modelo MA, respectivamente.

Por otro lado, el auto regresivo media mvil-proceso (ARMA) es la combinacin de AR

y modelos MA. Al tomar las entradas y salidas de la seales de prediccin en cuenta, la

seal y puede ser modelada representada en (4).

e. ANALISIS DE ONDA PEQUEA.- Puesto que los puntos singulares son aquellas muestras

donde la seal discontinuidades est presente, un punto singular significativo es a

menudo asociado con un cambio repentino en el sistema. El anlisis de oda pequea

proporcion la multi-resolucin es una poderosa herramienta para la localizacin de las

seales singulares. Con la didctica estructura de anlisis de onda pequea, las seales

pueden ser singulares separado de los normales. Aunque el anlisis de onda pequea

es la tcnica ampliamente usada en los ltimos aos, ha sufrido de la interferencia de

ruido. Como resultado, muchos eliminadores de ruido se han propuesto mtodos para

superar tal inconveniente.

f. LAS COMPARACIONES DE RENDIMIENTO.- Las caractersticas de rendimiento de cada

mtodo de deteccin de huecos de tensin pueden resumirse brevemente como sigue.

Aunque los RMS estimacin parecen til para la deteccin de los puntos

desencadenantes, la limitacin de este mtodo es que los puntos desencadenantes

detectados tienen una menor precisin en localizacin de sus posiciones de tiempo. La

ventaja de la directa RMS estimacin es que el umbral se obtiene automtica

clasificacin de los eventos que se determina fcilmente de acuerdo con la definicin

del IEEE Std. 1159.l. Debido al procedimiento de solucin adaptativa en tal deteccin

mecanismo, la convergencia en asociada con el aprendizaje parmetros interferiran

con la exactitud del tiempo la localizacin de los eventos. Dicho efecto se deteriorara

la resolucin de tiempo para la localizacin de los acontecimientos. El mrito de

ADALINE es que la determinacin de umbral para el evento clasificacin es simple y

conveniente.

V. CONCLUSIONES.-

El xito de la coordinacin entre la generacin, transmisin, distribucin y usuarios a travs de la

informacin moderna y tecnologas en la comunicacin es la base del desarrollo de la red elctrica

inteligente. En la red inteligente, los datos de la red de energa recogida se transforman en

informacin til para la toma de decisiones en las operaciones del sistema de potencia. A travs del

poder de anlisis y mediciones de calidad, el tipo de falla y su ubicacin se pueden identificar con

precisin, el aislamiento de fallas y restauracin se llevan a cabo de manera eficiente. Por lo tanto, el

mecanismo de comunicacin y el sistema de informacin se despliega para el sistema de monitoreo

de la calidad de alimentacin y factores para el xito de la red inteligente. Bajo la red inteligente, el

sistema de vigilancia debe cumplir con los estndares ms importantes, tales como IEC 61850, IEC-

61000-4 e IEEE 1159 series. El sistema de medicin de calidad de la energa deber registrar el detalle

formas de onda durante los valores de falta y RMS de tensin y actual.