Diseño Y Construccion De Una Función De Verificación De Sincronismo Mediante La Implementacion De Un Pic

DISEÑO Y CONSTRUCCION DE UNA FUNCIÓN DE VERIFICACIÓN
DE SINCRONISMO MEDIANTE LA IMPLEMENTACION DE UN PIC

WILMER SHTEVENS CANO ALVAREZ.


GERMAN DARIO ZAPATA MADRIGAL.
Ingeniero electricista.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
SEDE MEDELLÍN
FACULTAD DE MINAS
ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRICA Y MECÁNICA.
MEDELLIN.
2010.

TABLA DE CONTENIDO
1. INTRODUCCION 1
2. RESUMEN 1
3.OBJETIVOS. 2
3.1. Objetivo general. 2
3.2. Objetivos específicos. 2
4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 2
5. MARCO TEORICO. 2
5.1. Inconvenientes de un Sistema gestionado por un operador humano. 3
5.2. Solución de los inconvenientes anteriores utilizando un controlador automatizado. 3
6. VARIABLES PARA VERIFICAR SINCRONISMO. 5
6.1. Secuencia 5
6.2. Diferencia de secuencia 5
6.3. Diferencia detensión. 6
Los fasores de voltaje en ambos sistemas deben estar en fase. 7
6.4. Fase. 8
7. CONDICIONES DE OPERACIÓN 9
7.1. Características técnicas 9
7.2. Cálculo de la diferencia de frecuencia máxima 10
7.3. Calculo de la diferencia de tensión máxima 11
8. DISEÑO Y CONSTRUCCION DEL CIRCUITO ADECUADOR SE SEÑALES 11
8.1. Tensión. 11
8.2. Secuencia. 13
8.3. Frecuencia. 13
8.4. Fase. 13
9.DESCRIPCION DEL PROCESO. 14
10. DISEÑO DEL SOFTWARE 15
10.1. Basic 17
10.2. Protón: 18
10.3. Herramienta de simulación proteus 18
10.4. Selección del microcontrolador 19
10.5. Descripción del PIC 16F877A 19
10.6. Descripción del PIC 16f628A 21
11. BIBLIOGRAFIA 22

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Secuencia de fases. Se debe verificar que las secuencias del generador y la red sean las mismas. 5Figura 2. Diferencia en la magnitud de las tensione. 7
Figura 3. Diferencia de tensión provocada por la diferencia de fases. 7
Figura 4. Igualdad de fases. 8
Figura 5. Diferencia de Angulo entre las fases del generador y la red causadas por frecuencias diferentes. 9
Figura 6. Diferencia angular entre el generador y la red. 10
Figura 7. Aproximación para determinar ΔV. 11
Figura 8.Diagrama unifilar, del circuito usado para reducir el nivel de tensión a valores que puedan ser leídos por el PIC. 12
.Figura 9. Simulación para convertir la señal sinusoidal del generador en ondas cuadradas usando un Lm324. 13
.Figura 10. Circuito verificador de fase. 14
Figura 11. Esquema para la sincronización 15
Figura 12. Diagrama de flujo en el que se explica el procedimiento para hacer lasincronización 16
Figura 13. Arquitectura del programa de control 17
Figura 14. Circuito correspondiente al verificador de sincronismo 18
Figura 15. Microcontroladores seleccionados. 19

LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Potencia inversa requerida para la motorización del generador. 6

LISTA DE ANEXOS

Anexo 1 | Manual de usuario del relé WJ 20-1003 |
Anexo 2 | Data sheet usados |
Anexo3 | |

INTRODUCCION
En los últimos años en Colombia se han venido implementando el uso de pequeñas centrales de generación (PCH), para suministrar potencia a la red o simplemente para suplir la demanda de energía eléctrica en lugares donde el sistema interconectado nacional aun no está presente y Aprovechando que el país es una potencia en recursos hídricos. Estas PCHs son aquellas cuyapotencia no supera 20MW por lo que su costo en la etapa de construcción es muchísimo más bajo que el de las grandes centrales, además se logra reducir en gran manera el impacto ecológico y ambiental que estos proyectos inevitablemente se presentan.
El concepto de generación distribuida entra también a formar parte de esta tendencia tecnológica. Como generación distribuida se conoce a la generaciónque está cerca de los puntos de consumo; es la capacidad que tienen los usuarios finales del sistema eléctrico de potencia para generar la energía eléctrica requerida en sus hogares, industrias y en general toda actividad que demande este recurso, logrando enviar al sistema los excedentes de energía por medio de las redes de distribución. Como beneficio para el sistema encontramos la reducción...