centrales electricas

1.1 DINÁMICA DE SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA
1.1.1 Descripción física del fenómeno dinámico
En primer lugar se recurrirá a un grupo turbogenerador para describir el proceso.
En la figura 1.1 se muestra una turbina y un generador unidos por una flecha. La
potencia del vapor se le transfiere al rotor de la turbina en las etapas de alta,
intermedia y baja presión. El generador recibe lapotencia mecánica de la turbina (Pm)
y entrega esta potencia al sistema en forma de potencia eléctrica (Pe). El primomotor
podría ser una turbina hidráulica en lugar de la de vapor. El rotor de la turbina, el rotor
del generador y la flecha constituyen un montaje único. Este montaje puede tener
otros elementos acoplados constituyendo una masa girando a una velocidad _m
(rad/seg). A todas lasmasas acopladas con la misma flecha se les puede caracterizar
por un momento de inercia I expresado en kg-m2. Por simplicidad, al conjunto
mecánicamente acoplado se le llamará rotor.

La diferencia entre la potencia mecánica de la turbina
y la potencia eléctrica en la salida del generador se conoce como potencia acelerante:
Pa = Pm –Pe
Cuando un disturbio en el sistema reduce la salida delgenerador, (Pm > Pe) y
causa una potencia acelerante, la posición del devanado de campo del generador
avanza en relación a la posición de los devanados de campo en rotores de otros
generadores en el sistema; o sea, cambia el ángulo entre el generador acelerado y el
resto del sistema. La aceleración del rotor provocada por una falla, se refleja en
cambios en la, potencia eléctrica de salida delgenerador durante algunos segundos
después de que se elimine la falla.
Es decir, al ocurrir una perturbación ocasionado por cualquiera de las
condiciones mencionadas a continuación:
1.- Fallas del sistema de transmisión

2.- Disparo de generación
3.- Disparo de líneas
4.- Perdida de soporte de voltaje

1.4 CLASIFICACIÓN DE ESTUDIOS DE ESTABILIDAD
1.4.1 De acuerdo al rango de tiempo
Unprocedimiento que se ha seguido en el desarrollo del análisis dinámico es
separarlo en dominios, sobre la base de los tiempos de respuesta, propios de los
elementos, para cada evento o incidente de interés para el estudio que se esté
considerando
La respuesta dinámica ante disturbios del sistema eléctrico representado por la
fig. 1.5, se obtiene de las ecuaciones de movimiento de loscomponentes. Para los
estudios de estabilidad transitoria, el interés se centra en las ecuaciones
electromecánicas del movimiento.

 

1.4.2 De acuerdo a los tiempos de respuesta de los componentes del sistema.
Los estudios de estabilidad, con base en los tiempos de respuesta de los
componentes del sistema, se pueden clasificar en las siguientes tres categorías:
1. Dinámica del generadoreléctrico y de los controles de excitación
2. Sistema de regulación de velocidad y control automático de generación
3. Dinámica del sistema suministrador de energía (caldera) y de sus controles.
 

 

1.5.2 Modelado de Cargas en estudios de estabilidad transitoria
1.5.2.1 Introducción
El comportamiento dinámico de los sistemas de potencia es muy dependiente
de la respuesta de las cargas, por estarazón su adecuada representación influye en
los resultados de análisis y por ende en las conclusiones de los estudios del sistema
eléctrico. Por otra parte, el comportamiento de las cargas, es, en términos generales,
función de la frecuencia y del voltaje.
La mayor dependencia se observa al variar el voltaje, sobre todo en sistemas
débiles, y se acostumbra solo incluir este efecto en losestudios de estabilidad
transitoria.
 
Existen 3 tipos para modelado de la carga 

Impedancia constante
a) corriente de carga proporcional al voltaje,
b) este efecto disminuye las oscilaciones,

c) sistema modelado es mas estable de lo que realmente es.
Potencia constante
a) corriente de carga inversamente proporcional al voltaje,
b) este efecto aumenta las oscilaciones,
c) limite de...