Ingeniero

GUÍA PARA EL TRABAJO DE ESTABILIDAD DE SEP



Ref.: CHEE-MUN ONG: Dynamic Simulation of Electric Machinery using MATLAB/SIMULINK, PRENTICE HALL PTR, 1998.




Teórico 1: Dispositivos FACTS en Estabilidad de Sistemas de Potencia

Realice una consulta del Estado del Arte respecto de la aplicación de dispositivos FACTS (Flexible AC transmisión systems) para mejorar la estabilidad ensistemas eléctricos de potencia.

Detalle lo siguiente:

1. Tipos de FACTS utilizados para mejorar la estabilidad transitoria, de voltaje y de pequeña señal.
2. Modelos de los FACTS, características técnicas y económicas,
3. Aplicaciones en algunos países.





TEMA: MÁQUINA SINCRÓNICA


Ejercicio 1: Características de operación y variación de parámetros





El propósitode este ejercicio es simular en el ambiente MATLAB/SIMULINK una máquina sincrónica trifásica según es mostrado en la Figura 7.11, y usar la simulación para determinar las características operacionales del generador con los parámetros dados más adelante. Además se examinarán el efecto que tiene sobre el amortiguamiento de las oscilaciones electromecánicas un cambio en la resistencia delarrollamiento amortiguador, y también se examinará cómo un cambio en la inercia del rotor afecta a la duración de la primera oscilación





Puesto que el modelo [pic] tiene ya arrollamientos amortiguadores incluidos, el coeficiente de amortiguamiento [pic] puede ser usado para representar el amortiguamiento por ventilación (resistencia aerodinámica) y por fricción sobre el rotor. Puesto que laconstante de tiempo mecánica del rotor y la constante de tiempo del campo de una máquina sincrónica son usualmente grandes, para minimizar el transitorio de arranque los flujos en el eje d [pic] y [pic] ,y el deslizamiento de velocidad del rotor [pic] deben ser inicializados con valores que estén cercanos a la condición de arranque. Los mejores valores a usar son los valores de estado estacionariocorrespondientes a la condición de arranque. Pero una asignación de uno en por unidad a [pic] y a [pic] y de la velocidad sincrónica a [pic] puede lograr que la simulación de la máquina sincronice en un tiempo razonable si la condición de operación es relativamente estable.




Para este ejercicio, pueden ser usados el archivo m1 de MATLAB para determinar la resistencia y la reactancia del modelode circuito a partir de los datos dados, y el archivo S1para establecer la deseada condición inicial de operación para la simulación de la máquina conectada a una fuente de tensión constante en el ambiente SIMULINK. Como está implementado en S1, la magnitud de la tensión de la barra, [pic], la tensión de excitación aplicada [pic] y el momento mecánico externamente aplicado, [pic]son representadospor señales que pueden ser programadas para producir los valores deseados en el tiempo durante la simulación

(a) Verifique el archivo m1_gc.m (modelo s1.mdl) de MATLAB para estar seguro de que se establece la condición de arranque del generador suministrando potencia uno en por unidad a factor de potencia unidad a la barra externa de magnitud de tensión uno en por unidad. Note que la tensión deexcitación aplicada [pic] en por unidad referida al estator es igual a [pic]. Establezca las señales [pic], [pic] y [pic]para una corrida en la que la magnitud de la tensión de barra y el momento mecánico externamente aplicado son mantenidas constantes en sus valores iniciales, pero que [pic] toma un incremento de 10 por ciento en [pic], esto es
Ex_time=[0 4 4 tstop]
Ex_value=[1 1 1.1 1.1]*Ef0Ef0 es la excitación aplicada para la condición de arranque del generador, esto es, para potencia igual a uno en por unidad y factor de potencia igual a uno.
Registre la respuesta de las variables [pic] ante un cambio de tipo escalón en la tensión de excitación. Observe el gran tiempo de respuesta al cambio en la excitación del campo y el signo de Q con la excitación del campo incrementada....