Tesis Mediciones En Tiempo Real
Páginas: 16 (3993 palabras)
Publicado: 20 de mayo de 2012
CAPÍTULO 1
INTRODUCCION
1.1 Planteamiento del problema.
Actualmente el uso de simuladores como PSCAD [1], ATP [2], SPICE [3], RTDS [4], HYPERSIM [5], ARENE [6], el Entorno ADvantage [7], Opal RT [8], entre otros, para la simulación de circuitos o redes eléctricas, es de suma importancia en la planeación, medición y control de sistemas eléctricos ya que se puede predecir elcomportamiento de una red eléctrica bajo estudio ante condiciones específicas de operación sin la necesidad de contar con la red real o experimentar físicamente con ella.
Es bien sabido que la mayoría de los simuladores de redes eléctricas disponibles tanto de forma comercial como libre, esto ya sea en modo fuera de línea así como en tiempo real, basan su principio de funcionamiento en una formulaciónnodal [9], [10], que describe el comportamiento de la red eléctrica a simular, sin embargo, también es posible describir tal comportamiento mediante el uso de las ecuaciones de estado obtenidas a partir de dicha red eléctrica.
La simulación de una red eléctrica a partir de sus ecuaciones de estado se puede realizar en cualquier lenguaje de programación o bien en un paquete matemático tal comoMatlab®, sin embargo, también es posible realizar simulación de redes eléctricas usando una plataforma de instrumentación virtual como LabVIEW® ya que esta herramienta cuenta con una biblioteca extensa de funciones que permiten que también sea usada para realizar la simulación de circuitos o redes eléctricas.
El propósito principal de utilizar LabVIEW como una herramienta de simulación de redeseléctricas, no se limita solamente al hecho de ser capaces de encontrar un respuesta de una red 1
eléctrica en modo fuera de línea, sino que va mas allá al ser una plataforma de instrumentación virtual y permitir leer y generar señales digitales y analógicas relacionadas con los propios resultados de la simulación, que eventualmente puedan interactuar con el mundo externo. La idea de que lasimulación pueda interactuar con el mundo externo está encaminada a la implementación de esquemas del tipo Hardware en el Lazo (HIL) en los cuales existe una interacción contínua entre una parte simulada y una parte real de una red eléctrica. Para poder implementar un esquema de simulación del tipo HIL se requiere necesariamente que la simulación se realice en tiempo real.
1.2 Estado del arte.La simulación de sistemas eléctricos tiene un periodo de impulso relativamente corto, en sus principios la simulación de sistemas eléctricos solo se podía desarrollar en modo fuera de línea, sin embargo, durante los últimos años la simulación en tiempo real de sistemas eléctricos de potencia ha ocupado un lugar relevante en sus etapas de planeación, diseño, operación, modelado y análisis debido aque permite conocer el comportamiento dinámico de las redes eléctricas ante un número diverso de condiciones anormales de operación, que pudieran presentarse en el sistema real y que en algunos casos pudieran generar efectos destructivos para el propio sistema, su estabilidad, o bien condiciones peligrosas para el personal que de alguna manera interactúa con los distintos elementos que loconforman [11]. A continuación se da una descripción concisa de las aportaciones en esta área:
En 1969 Dommel y Meyer, presentaron un sistema en lazo abierto en tiempo real para probar relevadores haciendo uso de señales provenientes de cintas magnéticas, grabaciones efectuadas en campo o bien simulaciones totalmente digitales como las que se pueden realizar en el EMTP (ElectroMagnetic TransientsProgram) o señales provenientes de un simulador analógico que opere fuera de línea como los simuladores de HVDC (High Voltage Direct Current) [9].
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Actualmente una herramienta muy importante dentro de la evolución de la simulación de sistemas eléctricos la constituye la computadora digital, la cual permitió que las ecuaciones que representan el modelo matemático de cada elemento del...
INTRODUCCION
1.1 Planteamiento del problema.
Actualmente el uso de simuladores como PSCAD [1], ATP [2], SPICE [3], RTDS [4], HYPERSIM [5], ARENE [6], el Entorno ADvantage [7], Opal RT [8], entre otros, para la simulación de circuitos o redes eléctricas, es de suma importancia en la planeación, medición y control de sistemas eléctricos ya que se puede predecir elcomportamiento de una red eléctrica bajo estudio ante condiciones específicas de operación sin la necesidad de contar con la red real o experimentar físicamente con ella.
Es bien sabido que la mayoría de los simuladores de redes eléctricas disponibles tanto de forma comercial como libre, esto ya sea en modo fuera de línea así como en tiempo real, basan su principio de funcionamiento en una formulaciónnodal [9], [10], que describe el comportamiento de la red eléctrica a simular, sin embargo, también es posible describir tal comportamiento mediante el uso de las ecuaciones de estado obtenidas a partir de dicha red eléctrica.
La simulación de una red eléctrica a partir de sus ecuaciones de estado se puede realizar en cualquier lenguaje de programación o bien en un paquete matemático tal comoMatlab®, sin embargo, también es posible realizar simulación de redes eléctricas usando una plataforma de instrumentación virtual como LabVIEW® ya que esta herramienta cuenta con una biblioteca extensa de funciones que permiten que también sea usada para realizar la simulación de circuitos o redes eléctricas.
El propósito principal de utilizar LabVIEW como una herramienta de simulación de redeseléctricas, no se limita solamente al hecho de ser capaces de encontrar un respuesta de una red 1
eléctrica en modo fuera de línea, sino que va mas allá al ser una plataforma de instrumentación virtual y permitir leer y generar señales digitales y analógicas relacionadas con los propios resultados de la simulación, que eventualmente puedan interactuar con el mundo externo. La idea de que lasimulación pueda interactuar con el mundo externo está encaminada a la implementación de esquemas del tipo Hardware en el Lazo (HIL) en los cuales existe una interacción contínua entre una parte simulada y una parte real de una red eléctrica. Para poder implementar un esquema de simulación del tipo HIL se requiere necesariamente que la simulación se realice en tiempo real.
1.2 Estado del arte.La simulación de sistemas eléctricos tiene un periodo de impulso relativamente corto, en sus principios la simulación de sistemas eléctricos solo se podía desarrollar en modo fuera de línea, sin embargo, durante los últimos años la simulación en tiempo real de sistemas eléctricos de potencia ha ocupado un lugar relevante en sus etapas de planeación, diseño, operación, modelado y análisis debido aque permite conocer el comportamiento dinámico de las redes eléctricas ante un número diverso de condiciones anormales de operación, que pudieran presentarse en el sistema real y que en algunos casos pudieran generar efectos destructivos para el propio sistema, su estabilidad, o bien condiciones peligrosas para el personal que de alguna manera interactúa con los distintos elementos que loconforman [11]. A continuación se da una descripción concisa de las aportaciones en esta área:
En 1969 Dommel y Meyer, presentaron un sistema en lazo abierto en tiempo real para probar relevadores haciendo uso de señales provenientes de cintas magnéticas, grabaciones efectuadas en campo o bien simulaciones totalmente digitales como las que se pueden realizar en el EMTP (ElectroMagnetic TransientsProgram) o señales provenientes de un simulador analógico que opere fuera de línea como los simuladores de HVDC (High Voltage Direct Current) [9].
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Actualmente una herramienta muy importante dentro de la evolución de la simulación de sistemas eléctricos la constituye la computadora digital, la cual permitió que las ecuaciones que representan el modelo matemático de cada elemento del...
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