PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: Sistemas …gdus.us.es/proyectos20092010/840098_3181_4150.pdf · Transformadores de tres devanados 4. ... Modelo transitorio del alternador en vacío

Grupo: Grupo 1 (Intensif. Elctrica + Mec-Const. Mec-Maq.)(881750)

ASIGNATURA:"Sistemas Elctricos de Potencia"

DATOS BSICOS DE LA ASIGNATURA/GRUPO

Titulacin:

Asignatura:

Cdigo:

Curso:

Ao del plan de estudio:

Tipo:

Ciclo:

Perodo de imparticin:

Departamento:

rea:

Direccin postal:

Centro:

Direccin electrnica:

Horas totales (ECTS):

Crditos LRU tericos: Crditos LRU prcticos:

Horas presenciales (ECTS): Horas no presenciales (ECTS):

Crditos totales (LRU):

Crditos totales (ECTS):

85.0

7.0

2

Escuela Superior de Ingenieros y Escuela Universitaria Politcnica

Curso completo

INGENIERO INDUSTRIAL (Plan 98)

Sistemas Elctricos de Potencia

90.0

http://www.esi2.us.es/GIE/

E.T.S. de Ingenieros

175.0

Ingeniera Elctrica

Ingeniera Elctrica

9.0

0.75

1998

Sin curso especfico

8.25

Optativa

840098

Grupo 1 (Intensif. Elctrica + Mec-Const. Mec-Maq.) (1)Grupo:

PROFESORADO

MARTINEZ RAMOS, JOSE LUIS1

ROMERO RAMOS, ESTHER (COORDINADOR/A)2

RIQUELME SANTOS, JESUS MANUEL3

TRIGO GARCIA, ANGEL LUIS4

Titulacion: INGENIERO INDUSTRIAL (Plan 98)

Curso: 2009 - 2010

PROYECTO DOCENTE

Curso acadmico: 2009/2010 ltima modificacin: 2009-11-16 1 de 9

OBJETIVOS Y COMPETENCIAS

Competencias transversales/genricas

Objetivos docentes especficos

Conocer la estructura de los sisemas elctricos de potencia, fundamentalmente las redes de transporte. Familiriazirse con los sistemad decontrol y operacin en tiempo real de dichos sistemas, conociendo las aplicaciones ms importantes del mismo. Estudiar a su vez otrasapolicaciones de inters en la planificacin de dichos sistemas.

Aplicacin de lo aprendido en teora simulando una red real y estudiando su estado y posible optimizacin mediante la ayuda de unsoftware de simulacin.

Competencias

Capacidad de anlisis y sntesis (Se entrena de forma intensa)Capacidad de organizar y planificar (Se entrena de forma moderada)Conocimientos generales bsicos (Se entrena de forma intensa)Comunicacin oral en la lengua nativa (Se entrena de forma moderada)Comunicacin escrita en la lengua nativa (Se entrena de forma moderada)Habilidades para recuperar y analizar informacin desde diferentes fuentes (Se entrena de forma moderada)Resolucin de problemas (Se entrena de forma intensa)Capacidad de crtica y autocrtica (Se entrena dbilmente)Trabajo en equipo (Se entrena de forma moderada)Habilidades para trabajar en grupo (Se entrena de forma moderada)Capacidad para aplicar la teora a la prctica (Se entrena de forma moderada)Capacidad de generar nuevas ideas (Se entrena de forma moderada)

CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA

1. Descripcin general de los sistemas elctricos de potencia. Sistemas trifsicos equilibrados.2. Elementos del sistema de potencia: Lneas, transformadores, generadores, consumidores.3. Flujo de cargas4. Control de la frecuencia y las tensiones5. Estimacin de estado en sistemas de potencia6. Anlisis esttico de la seguridad7. Tcnicas computacionales en sistemas de gran dimensin8. Despacho de la generacin9. El sistema de potencia en rgimen perturbado: clculo de cortocircuitos10. Estabilidad transitoria11. Estabilidad de tensiones12. Anlisis de transitorios electromagnticos

1. Los sistemas elctricos de potencia 1. Desarrollo histrico 2. El contexto tecnolgico 3. El contexto econmico 4. El contexto regulador 5. Perspectivas de futuro

2. El sistema trifsico equilibrado 1. Revisin de sistemas trifsicos 2. Anlisis por fase. Esquemas unifilares 3. Sistema por unidad 4. Cambio de base 5. Valores por unidad en el caso trifsico

3. Elementos del sistema de potencia: transformador 1. Transformador monofsico. Anlisis p.u.. Modelo en pi. 2. Transformador trifsico. Conexiones. Anlisis por fase. Sistema normal. 3. Transformadores de tres devanados 4. Transformadores de regulacin

4. Elementos del sistema de potencia: lneas de transporte de energa elctrica (I) 1. La ecuacin de onda en rgimen senoidal permanente 2. Lnea sin prdidas. Casos particulares 3. La lnea como bipuerta. Modelo en pi de parmetros distribuidos 4. Consideracin de la longitud de la lnea 5. Potencia natural o caracterstica de la lnea 6. Capacidad de transmisin de la lnea. Lmites trmico y esttico.

5. Elementos del sistema de potencia: lneas de transporte de energa elctrica (II) 1. Regulacin de tensin en la lnea. Efecto Ferranti 2. Compensacin de reactiva en la lnea. Influencia sobre la tensin, estabilidad y capacidad de transmisin 3. Prdidas de potencia en la lnea 4. Diagramas circulares de potencia

Relacin sucinta de los contenidos (bloques temticos en su caso)

Relacin detallada y ordenacin temporal de los contenidos


5. Consideraciones tecnolgicas

6. Elementos del sistema de potencia: generadores de energa elctrica 1. Modelo de la mquina sncrona en rgimen permanente. Generadores de rotor liso y de polos salientes. 2. Potencia suministrada por el alternador 3. Lmites de funcionamiento del alternador 4. Generador sobre barra de potencia infinita. Modos de funcionamiento 5. Generadores trabajando en paralelo. Potencia sincronizante 6. Generadores de induccin

7. Elementos del sistema de potencia: consumos y cargas 1. Introduccin. Curvas de carga 2. Parmetros que definen las cargas 3. Caractersticas de tensin y frecuencia de las cargas 4. Modelos utilizados para las cargas: potencia, impedancia o intensidad constante. 5. Introduccin a la prediccin de cargas

8. Flujo de cargas (I) 1. Formulacin bsica. Clasificacin de las variables y nudos elctricos. 2. Relacin con otros problemas de los sistemas de potencia 3. Mtodos iterativos. Valores iniciales. Criterios de convergencia 4. Mtodo de Gauss-Seidel

9. Flujo de cargas (II) 1. Mtodo de Newton-Raphson 2. Mtodo desacoplado 3. Mtodo desacoplado rpido 4. Ajustes a la solucin 5. Flujo de cargas en continua

10. Control de la frecuencia y las tensiones 1. Regulacin de frecuencia y tensin. Interaccin entre ambos mecanismos. 2. Bucles de control del generador: reguladores de tensin y velocidad. 3. Control secundario de frecuencia. Sistemas aislados e interconectados. 4. Dispositivos utilizados en el control de tensiones. 5. Control secundario de tensiones. Estrategias de control. 6. Control terciario.

11. Estimacin de estado en sistemas de potencia 1. Planteamiento del problema 2. Estimador de mnimos cuadrados ponderados 3. Estimadores desacoplados 4. Deteccin, identificacin y correccin de errores 5. Observabilidad

12. Anlisis esttico de la seguridad 1. Conceptos de fiabilidad, seguridad y estabilidad. 2. Estados posibles del sistema de potencia. 3. El estado inseguro: contingencias. 4. Seleccin de contingencias 5. Anlisis de contingencias usando ndices de severidad. 6. Flujo de cargas en continua. Factores de distribucin. 7. Anlisis de contingencias basado en mtodos iterativos.

13. Tcnicas computacionales en sistemas de gran dimensin 1. Aspectos computacionales en la solucin de ecuaciones lineales dispersas 2. Almacenamiento de matrices dispersas 3. Grafo de una matriz dispersa 4. Eliminacin gaussiana y descomposicin LU. Llenado de la matriz. 5. Ordenacin ptima de las variables

14. Despacho de la generacin 1. Consideraciones econmicas de las centrales elctricas. 2. Formulacin clsica del problema. Costes incrementales. 3. Influencia de las prdidas en el despacho econmico. 4. Resolucin del despacho econmico. 5. Despacho de la generacin en sistemas competitivos.

15. El sistema de potencia en rgimen perturbado: clculo de cortocircuitos simtricos 1. Fenmenos transitorios. Clasificacin. 2. Modelo transitorio del alternador en vaco. 3. Simplificaciones habituales en el clculo de cortocircuitos. 4. Utilizacin del equivalente Thevenin y de superposicin para el clculo de cortocircuitos. 5. Potencia de cortocircuito. 6. Clculos sistemticos en redes de gran dimensin.

16. Cortocircuitos asimtricos (I) 1. Revisin de componentes simtricas 2. Modelos de generadores, lneas y transformadores a las tres secuencias 3. Tratamiento de las impedancias del neutro 4. Construccin de las redes de secuencia del sistema completo


17. Cortocircuitos asimtricos (II) 1. Fallos asimtricos transversales: fase-tierra, fase-fase y fase-fase-tierra 2. Clculos sistemticos en redes de gran dimensin 3. Acoplamiento de secuencias para fallos transversales 4. Fallos asimtricos longitudinales 5. Normativa VDE para seleccin de interruptores

18. Estabilidad transitoria (I) 1. Estabilidad transitoria, dinmica y en rgimen permanente 2. Modelo transitorio del generador en carga 3. Equilibrio dinmico del generador. Ecuacin de oscilacin 4. Criterio de las reas. Casos prcticos y rango de aplicacin 5. Tiempo crtico de apertura y margen de estabilidad 6. Integracin de la ecuacin de oscilacin. Mtodo de Euler modificado

19. Estabilidad transitoria (II) 1. Solucin de sistemas de gran dimensin. Modelo clsico. 2. Integracin numrica de las ecuaciones. Mtodo trapezoidal 3. Reduccin del problema a los nudos de generacin 4. Mejoras al modelo clsico 5. Mejora de la estabilidad 6. Estabilidad de pequea seal.

20. Estabilidad de tensiones 1. Estabilidad de tensiones: conceptos bsicos 2. Bifurcaciones en las ecuaciones del sistema elctrico 3. Tcnicas de anlisis 4. Aplicaciones

21. Anlisis de transitorios electromagnticos 1. Tcnicas de anlisis de transitorios electromagnticos. 2. Modelos de los componentes del sistema elctrico. 3. Anlisis de sobretensiones. 4. Medidas preventivas frente a sobretensiones.

ACTIVIDADES FORMATIVAS

Relacin de actividades formativas del primer semestre

Horas presenciales:

Horas no presenciales:

Metodologa de enseanza-aprendizaje:

45.0

30.0

Clases teorico-prcticas

Clases tericas

Relacin de actividades formativas del segundo semestre

Horas presenciales:



7.5

15.0

Simulacin en el laboratorio de informtica del seguimiento, control y optimizacin de una red de transporte.

Prcticas informticas


Horas presenciales:



37.5

40.0

Clases teorico-practicas.

Exposicn oral de las soluciones adoptadas por cada pareja de alumnos e relacion a la practic ainformtica.

Clases tericas

BIBLIOGRAFA Y OTROS RECURSOS DOCENTES

Bibliografa general

Anlisis y operacin de sistemas de energa elctrica

Coordinador: Antonio Gmez ExpsitoNULL

2002.

Autores: Edicin:

Publicacin: 844813592XISBN:

Sistemas elctricos de potencia :problemas y ejercicios resueltos

Antonio Gmez Expsito, Jos LuisMartnez Ramos, Jos Antonio RosendoMacas, Esther Romero Ramos, JessRiquelme Santos

NULL

2002

Autores: Edicin:

Publicacin: 84-205-3558-3ISBN:

Electric energy systems theory. An introduction

Elgerd, Olle Ingemar, 2nd ed.

1982.

Autores: Edicin:

Publicacin: 0070192308ISBN:

Power systems analysis

Bergen, Arthur R. NULL

1986.

Autores: Edicin:

Publicacin: 0-13-687864-4ISBN:

Anlisis de sistemas de potencia

John J Grainger and Wi l l iam D.Stevenson

[Reimp.]

2001.

Autores: Edicin:

Publicacin: 9701009088ISBN:

SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIN Y CALIFICACIN

Sistema de evaluacin

Examen escrito

Para la evaluacin del alumno se tendrn en cuenta las calificaciones de los exmenes y los trabajos realizados durante el curso. Losexmenes consistirn en varios ejercicios escritos de teora y problemas. Salvo indicacin previa, la teora y los problemas tendrn elmismo peso en la calificacin.

Asistencia a practicas y Memoria prctica

La correcta realizacin de los trabajos obligatorios ser requisito indispensable para aprobar en cualquiera de las convocatorias as como laasistencia obligatoria a las prcticas. Aquellos alumnos que no los superen en el plazo fijado debern realizar otros trabajos adicionales,que en su momento se indicarn


Trabajos adicionales

Opcionalmente, los alumnos podrn realizar estudios y trabajos voluntarios propuestos por el profesor a fin de mejorar su formacin

CALENDARIO DE EXMENES

CENTRO: E.T.S. de Ingenieros

1/7/2010 0:0

Por definir

Fecha: Hora:

Aula:

1 Convocatoria


15/9/2010 0:0

Por definir

Fecha: Hora:

Aula:

2 Convocatoria


20/11/2009 0:0

Por definir

Fecha: Hora:

Aula:

3 Convocatoria

TRIBUNALES ESPECFICOS DE EVALUACIN Y APELACIN

ANTONIO GOMEZ EXPOSITOPresidente:

Vocal: JOSE LUIS MARTINEZ RAMOS

JOSE ANTONIO ROSENDO MACIASSecretario:

Primer suplente: FRANCISCO JAVIER GONZALEZ VAZQUEZ

JESUS MANUEL RIQUELME SANTOSSegundo suplente:

ESTHER ROMERO RAMOSTercer suplente:


ANEXO 1:

HORARIOS DE LOS GRUPOS NO PRINCIPALES DE LA ASIGNATURA Y DEL GRUPO DEL PROYECTO DOCENTE

GRUPO: Grupo 1 (Intensif. Elctrica + Mec-Const. Mec-Maq.) (881750)

Calendario del grupo

CLASES DEL PROFESOR: MARTINEZ RAMOS, JOSE LUIS

Mircoles

Del 21/09/09 al 12/01/10 De 09:00 a 10:30

AULA 104 ENTREPLANTA PRIMERA

Fecha: Hora:

Aula:

Viernes

Del 21/09/09 al 12/01/10 De 09:00 a 10:30


Fecha: Hora:

Aula:

Martes

Del 08/02/10 al 30/05/10 De 08:30 a 09:30


Fecha: Hora:

Aula:

Mircoles

Del 08/02/10 al 30/05/10 De 10:45 a 12:15


Fecha: Hora:

Aula:

CLASES DEL PROFESOR: RIQUELME SANTOS, JESUS MANUEL

Mircoles

Del 21/09/09 al 12/01/10 De 09:00 a 10:30


Fecha: Hora:

Aula:

Viernes

Del 21/09/09 al 12/01/10 De 09:00 a 10:30


Fecha: Hora:

Aula:

Martes

Del 08/02/10 al 30/05/10 De 08:30 a 09:30


Fecha: Hora:

Aula:

Mircoles

Del 08/02/10 al 30/05/10 De 10:45 a 12:15


Fecha: Hora:

Aula:


CLASES DEL PROFESOR: ROMERO RAMOS, ESTHER

Mircoles

Del 21/09/09 al 12/01/10 De 09:00 a 10:30


Fecha: Hora:

Aula:

Viernes

Del 21/09/09 al 12/01/10 De 09:00 a 10:30


Fecha: Hora:

Aula:

Martes

Del 08/02/10 al 30/05/10 De 08:30 a 09:30


Fecha: Hora:

Aula:

Mircoles

Del 08/02/10 al 30/05/10 De 10:45 a 12:15


Fecha: Hora:

Aula:

GRUPO: Grupo de LABORATORIO DE SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA (875557)


CLASES DEL PROFESOR: TRIGO GARCIA, ANGEL LUIS

HORARIO SIN ESPECIFICAR



CLASES DEL PROFESOR: TRIGO GARCIA, ANGEL LUIS




CLASES DEL PROFESOR: MONTAES PASTOR, JULIO





CLASES DEL PROFESOR: MONTAES PASTOR, JULIO



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