tp3-simulacion del comportamiento de la regulacion primaria de una maquina sincrona

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Universidad Nacional del Este Facultad Politécnica Operación de Sistemas de Energía Eléctrica Grupo: Rodrigo David López López Natalia Lujan González Marlene Santacruz 9no Semestre Octubre-2014

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Regulacion Primaria de una Maquina Sincrona. Simulador: VisSim

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Page 1: TP3-Simulacion Del Comportamiento de La Regulacion Primaria de Una Maquina Sincrona

Universidad Nacional del Este

Facultad Politécnica

Operación de Sistemas de Energía Eléctrica

Grupo:

Rodrigo David López López

Natalia Lujan González

Marlene Santacruz

9no Semestre

Octubre-2014

Page 2: TP3-Simulacion Del Comportamiento de La Regulacion Primaria de Una Maquina Sincrona

Datos para el Trabajo Práctico

Asignatura: Operación de Sistemas de Energía Eléctrica

Grupo:

Rodrigo López

Natalia González

Marlene Santacruz

(1) Simulación del comportamiento de la Regulación Primaria de una Máquina Síncrona.

Considere el siguiente circuito de regulación primaria:

Donde:

Tr=0,2 es la constante de tiempo del regulador de velocidad;

Tt=0,5 es la constante de tiempo de la turbina;

D=0,8 es el coeficiente de amortiguación del sistema;

M=10 es la constante de inercia del generador y;

R=0,05 es el estatismo del regulador.

∆P=0,2 es la repentina variación de la carga.

Simule el comportamiento del sistema para valores de estatismo variando de 4, 5 y 10 %, es decir, para valores

de R igual a 0,04; 0,05 y 0,1. Analice el comportamiento para valores de ∆P igual a 0,15; 0,2 y 0,25.

1

1

sTr 1

1

sTt DMs

10C

P

f

R1

Page 3: TP3-Simulacion Del Comportamiento de La Regulacion Primaria de Una Maquina Sincrona

Desarrollo

Para S=4%

Ganancia=1 1

0,5. 0,04.50R f Hz

Para S=5%

Ganancia=1 1

0,4. 0,05.50R f Hz

Para S=10%

Ganancia=1 1

0,2. 0,1.50R f Hz

a) Caso 1

0,15P

Page 4: TP3-Simulacion Del Comportamiento de La Regulacion Primaria de Una Maquina Sincrona

Grafico de la variación de frecuencia

Grafico de la potencia generada por la máquina

R=4% (Rojo)

R=5% (Azul)

R=10% (Verde)

Page 5: TP3-Simulacion Del Comportamiento de La Regulacion Primaria de Una Maquina Sincrona

Para S=4%

- La variación de frecuencia es de -0,09995Hz

- La potencia generada por la maquina es de 0,0499731pu

- La frecuencia final de operación es de:

1 0

1

50 0,09995

49,90005

f f f Hz Hz

f Hz

Para S=5%

- La variación de frecuencia es de -0,1071Hz

- La potencia generada por la maquina es de 0,0428168pu

- La frecuencia final de operación es de:

1 0

1

50 0,1071

49,8929

f f f Hz Hz

f Hz

Para S=10%

- La variación de frecuencia es de -0,1247Hz

- La potencia generada por la maquina es de 0,0249302pu

- La frecuencia final de operación es de:

1 0

1

50 0,1247

49,8753

f f f Hz Hz

f Hz

Page 6: TP3-Simulacion Del Comportamiento de La Regulacion Primaria de Una Maquina Sincrona

b) Caso 2

0,2P pu

Page 7: TP3-Simulacion Del Comportamiento de La Regulacion Primaria de Una Maquina Sincrona

Grafico de la variación de frecuencia

Grafico de la potencia generada por la máquina

R=4% (Rojo)

R=5% (Azul)

R=10% (Verde)

Page 8: TP3-Simulacion Del Comportamiento de La Regulacion Primaria de Una Maquina Sincrona

Para S=4%

- La variación de frecuencia es de -0,1333Hz

- La potencia generada por la maquina es de 0,0666308pu

- La frecuencia final de operación es de:

1 0

1

50 0,1333

49,8667

f f f Hz Hz

f Hz

Para S=5%

- La variación de frecuencia es de -0,1427Hz

- La potencia generada por la maquina es de 0,0570891pu

- La frecuencia final de operación es de:

1 0

1

50 0,1427

49,8573

f f f Hz Hz

f Hz

Para S=10%

- La variación de frecuencia es de -0,1662Hz

- La potencia generada por la maquina es de 0,0332403pu

- La frecuencia final de operación es de:

1 0

1

50 0,1662

49,8338

f f f Hz Hz

f Hz

Page 9: TP3-Simulacion Del Comportamiento de La Regulacion Primaria de Una Maquina Sincrona

c) Caso 3

0,25P pu

Page 10: TP3-Simulacion Del Comportamiento de La Regulacion Primaria de Una Maquina Sincrona

Grafico de la variación de frecuencia

Grafico de la potencia generada por la máquina

Page 11: TP3-Simulacion Del Comportamiento de La Regulacion Primaria de Una Maquina Sincrona

Para S=4%

- La variación de frecuencia es de -0,1666Hz

- La potencia generada por la maquina es de 0,0832885pu

- La frecuencia final de operación es de:

1 0

1

50 0,1666

49,8334

f f f Hz Hz

f Hz

Para S=5%

- La variación de frecuencia es de -0,1784Hz

- La potencia generada por la maquina es de 0,0713614pu

- La frecuencia final de operación es de:

1 0

1

50 0,1784

49,8216

f f f Hz Hz

f Hz

Para S=10%

- La variación de frecuencia es de -0,2078Hz

- La potencia generada por la maquina es de 0,0415503pu

- La frecuencia final de operación es de:

1 0

1

50 0,2078

49,7922

f f f Hz Hz

f Hz

Page 12: TP3-Simulacion Del Comportamiento de La Regulacion Primaria de Una Maquina Sincrona

Conclusiones

-La variación de la frecuencia es directamente proporcional al estatismo de la maquina.

- A menor estatismo menor variación de frecuencia.

- A mayor estatismo mayor variación de frecuencia.

- La toma de carga es inversamente proporcional al estatismo de la maquina.

- A mayor estatismo, menor toma de carga.

- A menor estatismo, mayor toma de carga.

- Cuanto menor sea el estatismo de la maquina, ésta es más sensible a la variación de carga, es decir la máquina

absorbe más carga.

- En todas las simulaciones tuvimos valores negativos de las variaciones de la frecuencia, esto debido a que en todo

momento hubo aumento de carga, es decir, cuando aumenta la carga disminuye la frecuencia.

- El objetivo principal de la regulación primaria consiste en estabilizar la frecuencia del sistema en un valor cercano al

valor nominal mediante la acción que realizan los reguladores de velocidad de los generadores con el fin de corregir

los desbalances instantáneos entre generación y carga, controlando así las variaciones en la frecuencia del sistema.