La Electricidad
Páginas: 40 (9876 palabras)
Publicado: 22 de abril de 2011
Estabilidad transitoria
Pablo Ledesma Universidad Carlos III de Madrid 22 de septiembre de 2008
´ Indice
1. Concepto de estabilidad transitoria 2. Criterio de igualdad de ´reas a 2.1. Ejemplo de oscilaci´n de la m´quina s´ o a ıncrona . . . . . . . . . 2.2. Fundamento matem´tico del criterio de igualdad de ´reas . . a a 2.3. Ejemplo de respuesta estable a un cortocircuito . . . . . . . .2.4. Ejemplo de respuesta cr´ ıticamente estable a un cortocircuito . 2.5. Ejemplo de respuesta inestable a un cortocircuito . . . . . . . 2.6. Otro ejemplo de cortocircuito . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.7. Factores que afectan a la estabilidad transitoria . . . . . . . . 3. Simulaci´n de la respuesta din´mica del sistema el´ctrico o a e 3.1. Modelo din´mico del sistema el´ctrico . . . . . .. . . . . . . a e 3.2. Modelo din´mico del generador s´ a ıncrono . . . . . . . . . . . . 3.3. Modelos reducidos de generador . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4. Esquema general del modelo din´mico de sistema el´ctrico . . a e 3.5. M´todos de integraci´n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . e o 4. Ejemplo de simulaci´n din´mica de un sistema el´ctrico o a e 5. Faltas desequilibradas . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 3 5 6 7 11 11 12 15 16 17 20 20 21 22 29
1.
Concepto de estabilidad transitoria
La estabilidad transitoria es la capacidad del sistema el´ctrico para mantener e el sincronismo cuando es sometido a una perturbaci´n fuerte, por ejemplo una o falta en la red de transporte, p´rdida de generaci´n o p´rdida de una cantidad e o e importante de carga.El sistema el´ctrico responde a una perturbaci´n de estas caracter´ e o ısticas mediante grandes variaciones de los ´ngulos de los generadores s´ a ıncronos y grandes oscilaciones de los flujos de potencia, de las tensiones y de otras variables del sistema. Si la separaci´n angular entre generadores s´ o ıncronos permanece acotada, entonces el sistema mantiene el sincronismo. En caso contrariopierde el sincronismo, lo cual suele hacerse evidente transcurridos 2 ´ 3 segundos desde o la perturbaci´n. o
1
La estabilidad es una propiedad de un sistema en un punto de funcionamiento dado sometido a una perturbaci´n determinada. La misma red el´ctrica o e sometida a la misma perturbaci´n puede ser estable en un punto de funcionao miento (por ejemplo, en hora valle) e inestable en otro(por ejemplo, en hora punta). Del mismo modo, la misma red en el mismo punto de funcionamiento puede ser estable ante una perturbaci´n e inestable ante otra. En consecuencia, o los estudios de estabilidad suelen precisar el an´lisis de un n´mero de casos a u elevado, para as´ poder abarcar las distintas perturbaciones de inter´s y los ı e principales puntos de funcionamiento del sistema.
2.Criterio de igualdad de ´reas a
El criterio de igualdad de ´reas es un m´todo gr´fico de evaluaci´n de la a e a o estabilidad transitoria aplicable a sistemas sencillos. Su mayor inter´s no reside e en su uso pr´ctico, ya que su aplicaci´n es dif´ en los sistemas el´ctricos reales, a o ıcil e sino en su car´cter gr´fico e intuitivo. El criterio de igualdad de ´reas facilita a a a la comprensi´n delos conceptos fundamentales involucrados en las oscilaciones o electromec´nicas en sistemas el´ctricos. a e Para explicar el criterio de igualdad de ´reas seguiremos el razonamiento exa puesto en el libro de Kundur [1, sec. 13.1]. Consideremos el sistema representado en la figura 1, cuyo circuito equivalente se muestra en la figura 2. Este sistema contiene un generador s´ ıncrono, representado poruna fuente de tensi´n interna o E δ detr´s de una reactancia s´ a ıncrona Xd , unido a trav´s de un transformador e Xtr y de dos l´ ıneas en paralelo Xl1 y Xl2 a un nudo de la red de transporte de frecuencia constante y tensi´n fija Ered 0. Este nudo se denomina nudo de o potencia infinita o nudo infinito, y representa una red muy fuerte. En general, cuanto mayor es la potencia de cortocircuito de un...
Pablo Ledesma Universidad Carlos III de Madrid 22 de septiembre de 2008
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1. Concepto de estabilidad transitoria 2. Criterio de igualdad de ´reas a 2.1. Ejemplo de oscilaci´n de la m´quina s´ o a ıncrona . . . . . . . . . 2.2. Fundamento matem´tico del criterio de igualdad de ´reas . . a a 2.3. Ejemplo de respuesta estable a un cortocircuito . . . . . . . .2.4. Ejemplo de respuesta cr´ ıticamente estable a un cortocircuito . 2.5. Ejemplo de respuesta inestable a un cortocircuito . . . . . . . 2.6. Otro ejemplo de cortocircuito . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.7. Factores que afectan a la estabilidad transitoria . . . . . . . . 3. Simulaci´n de la respuesta din´mica del sistema el´ctrico o a e 3.1. Modelo din´mico del sistema el´ctrico . . . . . .. . . . . . . a e 3.2. Modelo din´mico del generador s´ a ıncrono . . . . . . . . . . . . 3.3. Modelos reducidos de generador . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4. Esquema general del modelo din´mico de sistema el´ctrico . . a e 3.5. M´todos de integraci´n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . e o 4. Ejemplo de simulaci´n din´mica de un sistema el´ctrico o a e 5. Faltas desequilibradas . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 3 5 6 7 11 11 12 15 16 17 20 20 21 22 29
1.
Concepto de estabilidad transitoria
La estabilidad transitoria es la capacidad del sistema el´ctrico para mantener e el sincronismo cuando es sometido a una perturbaci´n fuerte, por ejemplo una o falta en la red de transporte, p´rdida de generaci´n o p´rdida de una cantidad e o e importante de carga.El sistema el´ctrico responde a una perturbaci´n de estas caracter´ e o ısticas mediante grandes variaciones de los ´ngulos de los generadores s´ a ıncronos y grandes oscilaciones de los flujos de potencia, de las tensiones y de otras variables del sistema. Si la separaci´n angular entre generadores s´ o ıncronos permanece acotada, entonces el sistema mantiene el sincronismo. En caso contrariopierde el sincronismo, lo cual suele hacerse evidente transcurridos 2 ´ 3 segundos desde o la perturbaci´n. o
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La estabilidad es una propiedad de un sistema en un punto de funcionamiento dado sometido a una perturbaci´n determinada. La misma red el´ctrica o e sometida a la misma perturbaci´n puede ser estable en un punto de funcionao miento (por ejemplo, en hora valle) e inestable en otro(por ejemplo, en hora punta). Del mismo modo, la misma red en el mismo punto de funcionamiento puede ser estable ante una perturbaci´n e inestable ante otra. En consecuencia, o los estudios de estabilidad suelen precisar el an´lisis de un n´mero de casos a u elevado, para as´ poder abarcar las distintas perturbaciones de inter´s y los ı e principales puntos de funcionamiento del sistema.
2.Criterio de igualdad de ´reas a
El criterio de igualdad de ´reas es un m´todo gr´fico de evaluaci´n de la a e a o estabilidad transitoria aplicable a sistemas sencillos. Su mayor inter´s no reside e en su uso pr´ctico, ya que su aplicaci´n es dif´ en los sistemas el´ctricos reales, a o ıcil e sino en su car´cter gr´fico e intuitivo. El criterio de igualdad de ´reas facilita a a a la comprensi´n delos conceptos fundamentales involucrados en las oscilaciones o electromec´nicas en sistemas el´ctricos. a e Para explicar el criterio de igualdad de ´reas seguiremos el razonamiento exa puesto en el libro de Kundur [1, sec. 13.1]. Consideremos el sistema representado en la figura 1, cuyo circuito equivalente se muestra en la figura 2. Este sistema contiene un generador s´ ıncrono, representado poruna fuente de tensi´n interna o E δ detr´s de una reactancia s´ a ıncrona Xd , unido a trav´s de un transformador e Xtr y de dos l´ ıneas en paralelo Xl1 y Xl2 a un nudo de la red de transporte de frecuencia constante y tensi´n fija Ered 0. Este nudo se denomina nudo de o potencia infinita o nudo infinito, y representa una red muy fuerte. En general, cuanto mayor es la potencia de cortocircuito de un...
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