Presentacin de PowerPoint

OSCILACIONES DE SISTEMAS DE POTENCIAPresentado por: Juscamayta Quispe Richard Zamora Condori OmarLos Sistemas de Potencia son algunos de los sistemas dinmicos mas complejos creados por el hombre, y la naturaleza insidiosa de la inestabilidad oscilatoria ha sido el problema de muchos Ingenieros. Se requiere un cuidadoso diseo y puesta en marcha de los controles para amortiguar las oscilaciones de sistemas de potencia, suficientes como para que los lmites de funcionamiento del sistema sean causadas por otros fenmenos

NATURALEZA DE LAS OSCILACIONES DEL SISTEMA DE POTENCIALos sistemas de potencia mas pequeos tienen cientos de millas de lneas de transmisin, mientras que los mas grandes tienen miles de millas de lneas de transmisin (Sistema interconectado ,Este de Canad y Estados Unidos)ENERGIA ELECTRICACORRIENTE ALTERNAFRECUENCIA CASI UNIFORME EN TODA LA REDGENERADORES SINCRONOS DE CORRIENTE ALTERNAFRECUENCIA DEL SISTEMA AJUSTADOS POR LA VELOCIDAD DE LOS MOTORES PRIMOS DEL GENERADORTENSIONES DEL SISTEMA ESTAN EN MANOS DEL CONTROL DEL SISTEMA DEEXCITACION DEL GENERADOR.Ajustar automticamente la corriente de campo del generador sincrnico de modo que se mantenga constante el voltaje de salida del generador Los Generadores interconectados de corriente alterna producen pares que dependen del desplazamiento angular relativo de sus rotores.Estos pares de torsin actan para mantener los generadores en sincronismo (Torque sincronizante) , por lo tanto , si el desplazamiento angular entre los generadores aumenta , un par elctrico se produce que trata de reducir que el desplazamiento angular.Para una falla trifsica prolongada en el sistema de transmisin , la naturaleza no lineal del par de sincronizacin no puede ser capaz de devolver los ngulos generadores a un estado estacionario.Algunos o todos los generadores entonces pierden sincronismo y el sistema exhibe inestabilidad transitoria Si la perturbacin es pequea, los pares de sincronizacin mantienen los generadores nominalmente en sincronismo , pero los ngulos relativos entre generadores oscilan .Algunos o todos los generadores luego perder el sincronismo y la sistema exhibe inestabilidad transitoria.Oscilaciones inestables del sistema de potencia , se han producido en todo el mundo en los ltimos 30 aos. Aparecen cuando se incrementa un sistema de potencia para abastecer el aumento de carga.Como las lneas de transmisin se cargan cada vez ms, los generadores tienen que depender ms de sus sistemas de excitacin para mantener el sincronismo, y en algn momento, sin un control complementario, las oscilaciones de sincronizacin se vuelven inestables. Asimismo, durante los ltimos 30 aos, muchos sistemas de potencia se han interconectado de manera que sea capaz de intercambiar energa para mantener los costos de operacin a un mnimo posible.Los lazos de interconexin entre los sistemas de potencia vecinos, aunque no sobrecargado, son a menudo relativamente dbil en comparacin con las conexiones dentro de cada sistema. Los pares de sincronizacin son ms bajos a travs de estos vnculos dbiles, y esto, unido a la alta inercia total de cada uno de los sistemas que se estn interconectando, conduce a bajas oscilaciones Inter rea.Muchos de los primeros casos de inestabilidad oscilatoria ocurren a bajas frecuencias cuando se hacen las interconexiones.NECESIDAD DE ANLISISLa primera se asocia con un solo generador (o una planta de generadores idnticos) que acta contra el sistema.La segunda es ms compleja e implica muchas generadores en un rea de la oscilacin sistema de potencia contra otros generadores en otras reas del sistema.Modos locales o planta, tienen frecuencias naturales de oscilacin de alrededor de 1 a 2 Hz.Modos Inter-rea tienen frecuencias naturales de oscilaciones ms bajas en el orden de 0,1 a 0,7 Hz. En sistemas pequeos, las oscilaciones Interrea generalmente tienen frecuencias naturales ms altos que los de las grandes sistemas.

Involucran nicamente una pequea porcin del SEP y usualmente estn asociados con oscilaciones del ngulo del rotor de las unidades de una planta con respecto al resto del sistema.Modos locales este tipo de problemas son causados por las interacciones entre diversos grupos de generadores y cuyos efectos se hacen presentes en grandes reas del SEP.Usualmente se manifiestan como oscilaciones entre grupos de generadores localizados en diferentes reas del SEP.Modos Inter-rea Si un modo cualquier aumenta en amplitud, los operadores de sistemas tendran que tomar medidas para evitar el colapso, ya sea local o de todo el sistemaSi la operacin del sistema es limitada, esas limitaciones deben ser causados por los lmites de operacin trmica de las lneas de transmisin o prdida de sincronismo (inestabilidad transitoria ) y no por la inestabilidad oscilatoria .Para determinar la naturaleza de las oscilaciones del sistema, se requiere un anlisis que muestra las siguientes caractersticas del sistema :

Frecuencia y amortiguacin de los sistemas de sincronizacin de oscilacionesPatrn de los generadores que participan en cada oscilacinLos generadores que son capaces de tener un efecto de control sobre las oscilaciones tambin debe ser identificadas.HERRAMIENTAS DE ANLISISDespus de una perturbacin, el sistema establece un estado de equilibrio constante.Los sistemas de potencia, sin embargo, son perturbados continuamente por cambios en las cargas.

Estos cambios son normalmente pequeas, y el estado de funcionamiento est muy cerca de una constante de equilibrio.Se utiliza anlisis de flujo de potencia para determinar las posibles condiciones de estado estacionario que satisfacen todas las restricciones de diseo de estado estable.La naturaleza dinmica del sistema de potencia es no lineal, pero para pequeos cambios en un punto de funcionamiento, las no linealidades pueden ser quitados.El modelo de ecuacin diferencial del sistema puede ser linealizado, usando el primer trmino de un desarrollo en serie de Taylor. Pequeos Sistemas elctricos interconectados pueden tener, digamos, 20 generadores. Se necesitan alrededor de 10 ecuaciones diferenciales de primer orden para describir la dinmica de cada generador y sus controlesPor lo tanto, el modelo del sistema pequea requerira 200 ecuaciones para describir la dinmica del sistema.El sistema de energa Interconectado del Este de Estados Unidos / Canad a menudo se modela con 2.000 generadores, que requieren hasta 20.000 ecuaciones de primer orden para describir su dinmica.

Si el valor de A es negativo para todas las funciones, a continuacin, el punto de equilibrio es estable. Si el valor de A es positivo para nuestra funcin, entonces el sistema es inestableEL transitorio tras una pequea perturbacin crecer en magnitud, en lugar de decaer.El valor de W puede ser cero, en cuyo caso el transitorio correspondiente es aperidicaSi W no es cero, el transitorio correspondiente oscilar a una frecuencia de (W / 2pi).Cada funcin que satisface las ecuaciones del sistema se denomina un modo de caracterstica del sistema () y () se dan como un conjunto de nmeros complejos (), que se llaman valores caractersticos o valores propios.Los nmeros de los valores caractersticos es igual al nmero de ecuaciones diferenciales de primer orden requerido en el modelo del sistema.

Los valores de A y B son constantes arbitrarias. Para este caso en particular, dependen del valor caracterstico, la ubicacin y el tipo de perturbacin, y el punto en el sistema en el que se observa el modo.

COMPRENSIN DE OSCILACIONESAnlisis de valores propios nos da la informacin necesaria para:Determinar Si un punto de trabajo en particular es suficientemente estable.Determinar la causa de las oscilaciones inestablesCONTROL DE LA AMORTIGUACIONEstabilizadores de sistemas de potencia son los mas rentables para el control de la Amortiguacin de las oscilaciones.Utilizan la capacidad de amplificacin de potencia de los generadores para generar un par de torsin de amortiguacin en fase con la cambio de velocidad.Esto se logra mediante la inyeccin de una seal de estabilizacin en la unin sumadora de la tensin de referencia del sistema de excitacin.La seal de la estabilizacin es ms a menudo el cambio en la velocidad del rotor del generador, contrarrestar el desfase entre la tensin de referencia de excitacin y el par elctrico generador.