CAP_1_P1_Contenidos_Curso
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DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA Profesor Miguel Arias Albornoz
Curso:
Sistemas Elctricos de Potencia - II
Prof. Dr. Miguel Arias Albornoz
Horario: Lu. 9:40 11:10 Mi. 9:40 11:10 Ju. 11:20 12:50
Sala: Posttulo I
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DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA Profesor Miguel Arias Albornoz
OBJETIVOS DEL CURSO
Proporcionar a los alumnos los elementos
bsicos para identificar, comprender y
resolver problemas de Anlisis, Operacin y
de Control de Sistemas de Energa Elctrica,
haciendo uso tanto de modelos simplificados,
como modelos detallados de componentes
del sistema elctrico, con aplicacin de
herramientas computacionales de simulacin.
CURSO: Anlisis de SEP - II
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DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA Profesor Miguel Arias Albornoz
Objetivos Especficos
Conocer y aplicar aspectos esenciales de la legislacin elctrica chilena.
Utilizar herramientas computacionales para realizar estudios de simulacin de Sistemas Elctricos de Potencia (SEP), en rgimen permanente y dinmico.
Aplicar conceptos de Operacin Econmica en SEP y resolver problemas de Despacho Econmico considerando las Prdidas en la Transmisin.
Identificar problemas relacionados con Supervisin y Control de SEP. Resolver problemas simples de Estimacin de Estado, Anlisis de Contingencias y Seguridad en la Operacin.
Reconocer y formular problemas de Estabilidad en Sistemas Elctricos y realizar estudios bsicos de Estabilidad en SEP, considerando los sistemas de control de tensin y de velocidad de los generadores.
CURSO: Anlisis de SEP - II
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DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA Profesor Miguel Arias Albornoz
CAP 1. Introduccin
CAP 2. Operacin y control en rgimen dinmico
CAP 3. Operacin Econmica
CAP 4. Principios de Supervisin y Control
CURSO: Anlisis de SEP - II
Programa del curso
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DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA Profesor Miguel Arias Albornoz
CAPACIDADES A DESARROLLAR:
Identificar los diferentes tipos de problemas asociados a la planificacin y operacin de sistemas de energa elctrica, aspectos que definen sus caractersticas y dificultades tcnicas.
Aplicar adecuadamente la reglamentacin elctrica vigente en Chile.
Conocer las caractersticas de algunas herramientas de simulacin de sistemas elctricos de potencia, y aplicarlas para realizar estudios de casos.
TOPICOS A SER EVALUADOS:
Uso de Paquetes computacionales para realizar estudios de simulacin de sistemas de energa elctrica. Conceptos bsicos de la legislacin elctrica chilena.
Cap 1: INTRODUCCIN
CURSO: Anlisis de SEP - II
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DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA Profesor Miguel Arias Albornoz
CONTENIDOS:
Situacin actual del Sector Energa en Chile.
Caractersticas de los Problemas de Sistemas de
Energa Elctrica. Problemas tpicos de Planificacin,
de Operacin y de Control de SEP.
Legislacin y normativa del Sector Elctrico Chileno.
Norma tcnica de calidad y seguridad de servicio.
Herramientas para realizar estudios de Ingeniera
Elctrica de Potencia.
CURSO: Anlisis de SEP - II
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DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA Profesor Miguel Arias Albornoz
CAPACIDADES A DESARROLLAR:
Empleo de modelacin simplificada del generador para realizar estudios de estabilidad transitoria aplicando enfoque clsico.
Empleo de modelacin detallada del generador para realizar estudios del comportamiento dinmico de Sistemas de Energa Elctrica.
Empleo de mtodos simplificados para realizar estudios de estabilidad a pequea perturbacin.
Comprensin del fenmeno de inestabilidad de tensin, identificacin de sus causas y efectos en el sistema, empleo de mtodos de clculo y acciones para evitar su ocurrencia.
TOPICOS A SER EVALUADOS:
Solucin de problemas de estabilidad transitoria aplicando enfoque clsico.
Solucin de problemas de estabilidad dinmica, considerando modelacin detallada de la mquina sincrnica y sistemas de control del generador.
Solucin de problemas de estabilidad permanente aplicando modelo simplificado.
Solucin de problemas de estabilidad de tensin aplicando mtodo simplificado.
Cap 2: OPERACIN Y CONTROL EN RGIMEN DINMICO
CURSO: Anlisis de SEP - II
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DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA Profesor Miguel Arias Albornoz
CONTENIDOS:
Objetivos. Tipos de estudios y resultados. Modelos empleados. Problema carga-frecuencia.
Estabilidad angular de un sistema mquina-barra infinita. Mtodos de solucin: mtodo grafico y mtodos numricos.
Estabilidad transitoria en sistemas multimquinas con modelo simplificado del generador.
La mquina sincrnica regulada: control de tensin y control de la velocidad.
Revisin del modelo de Park de la mquina sincrnica. Estabilidad transitoria incluyendo los sistemas de control. Estudios dinmicos en SEP.
Estabilidad permanente: criterios y mtodos de solucin.
Estabilidad de tensin: conceptos bsicos. Colapso de tensin. Mtodos para solucin del problema de estabilidad esttica de tensin.
CURSO: Anlisis de SEP - II
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DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA Profesor Miguel Arias Albornoz
CAPACIDADES A DESARROLLAR:
Conocer los principios de operacin de SEE y su aplicacin a la solucin de problemas de despacho econmico de carga con unidades trmicas.
Comprender el problema de despacho econmico de carga en sistemas hidrotrmicos y aplicar conceptos bsicos para solucin de problemas didcticos.
TOPICOS A SER EVALUADOS:
Modelacin y solucin del problema de despacho econmico de carga con unidades trmicas, sin considerar prdidas en la transmisin.
Modelacin y solucin del problema de despacho econmico de carga con unidades trmicas, considerando las prdidas en la transmisin.
Conceptos bsicos de operacin de sistemas hidrotrmicos.
Cap 3: OPERACIN ECONMICA
CURSO: Anlisis de SEP - II
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DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA Profesor Miguel Arias Albornoz
CONTENIDOS: Operacin en paralelo de Mquinas Sincrnicas: controles y
lmites de un generador. Caractersticas de la carga: La curva de
carga. Curva parablica (demanda integrada).
Criterios de asignacin de carga: Costo marginal; conceptos de
operacin econmica.
Despacho econmico de unidades trmicas despreciando las
prdidas. Consideracin del efecto de las prdidas: Factores de
participacin.
Determinacin de coeficientes de la matriz de prdidas: anlisis
de casos particulares; anlisis del caso general para determinar
matriz de prdidas.
El problema de potencia reactiva. Empleo del flujo de potencia
ptimo.
Conceptos bsicos de operacin de sistemas hidrotrmicos.
CURSO: Anlisis de SEP - II
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DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA Profesor Miguel Arias Albornoz
CAPACIDADES A DESARROLLAR:
Conocer los componentes de un sistema de Supervisin y Control y valorar su importancia en la operacin de un SEE.
Visualizar las dificultades asociadas a las etapas de planificacin y operacin de un sistema elctrico.
Conocer y aplicar mtodos de clculo especficos para solucin de problemas de supervisin y control de la operacin de SEE.
TOPICOS A SER EVALUADOS:
Modelacin de una red para supervisin y control de la operacin.
Anlisis del plano de medicin y obtencin del estado estimado de operacin de un SEP.
Aplicacin de mtodos para anlisis de contingencias.
Evaluacin de la seguridad del estado de operacin del SEP
Cap 4: PRINCIPIOS DE SUPERVISIN
CURSO: Anlisis de SEP - II
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DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA Profesor Miguel Arias Albornoz
CONTENIDOS:
Introduccin a los Centros de Supervisin y Control.
Etapas bsicas de la Operacin. Funciones de Supervisin y Control.
Estimacin del Estado de Operacin de un SEP.
Anlisis de Contingencias.
Introduccin al Anlisis de la Seguridad en la Operacin de Sistemas de Energa Elctrica.
CURSO: Anlisis de SEP - II
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DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA Profesor Miguel Arias Albornoz
JOHN J. GRAINGER and W. STEVENSON, Jr. "Power System Analysis. Mc.Graw Hill-1994
Antonio Gmez Expsito . Anlisis y Operacin de Sistemas de Energa Elctrica. Mc Graw Hill 2002
PRABHA KUNDUR. Power System Stability and Control. Mc Graw-Hill, Inc. 1994
HADI SAADAT . Power System Analysis. Mc Graw-Hill, Inc. 1999
WOOD and WOLLEMBERG. "Power Generation, Operation and Control" - Second Edition. John Wiley, 1996.
BIBLIOGRAFIA
CURSO: Anlisis de SEP - II
M. PAVELLA and P.G. MURTHY. Transient Stability of Power Systems. Jhon Wiley & Sons Ltd. - 1994
R. BERGEN. "Power Systems Analysis. Prentice Hall - 1986.
G.L. KUSIC. "Computer Aided Power Systems Analysis. Prentice Hall - 1986.
GROSS . "Anlisis de Sistemas de Potencia. Editorial Interamericana - Mxico, 1982.
ANDERSON and FOUAD. "Power System Control and Stability. Iowa State U. Press, 1977
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DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA Profesor Miguel Arias Albornoz
Clases expositivas (Es importante la participacin en clase).
Trabajo personal. Ejercitacin del estudiante a travs de la solucin de problemas (Consultar bibliografa).
Trabajos de seminarios e investigacin sobre temas de importancia y actualidad en el sector elctrico chileno.
Consultas en oficina del Profesor (Sala 205 - DIE)
Disponibilidad de material de clases a travs de apuntes, PowerPoint y sitio Web.
HORARIO DE CLASES:
Teora: Lu. y Mi., mdulo 2, horario: 9:40- 11:10
Ju., mdulo 3, horario 11:20-12:50
Laboratorio: Martes, Jueves, horario por definir.
METODOLOGA
CURSO: Anlisis de SEP - II
Lugar de clases: Sala Posttulo I y Laboratorio de Simulacin.
CONTROL de ASISTENCIA: al inicio y al final de la clase
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Teora: Dos pruebas PEP y una POR (requiere 70% de asistencia) Fecha primera prueba: por fijar; 50%
Fecha segunda prueba: por fijar; 50%
Fecha prueba POR : por fijar
Trabajos en grupos, con informe final impreso y en archivo electrnico en Word y PowerPoint. Presentacin frente al curso. Sern ponderados para mejorar nota (hasta 30% de Teora).
Asignacin y Fecha de presentacin de trabajos: por fijar.
Experiencias de Laboratorio (50% de nota del Laboratorio).
Examen de Laboratorio (50% de nota del Laboratorio).
Entrega en CD de todo el trabajo desarrollado durante el semestre.
CONTROL de ASISTENCIA: mnimo 70% para rendir POR
EVALUACIN DEL CURSO
CURSO: Anlisis de SEP - II
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Cada prueba tendr dos partes: parte 1, desarrollo individual en sala que ser ponderada en 70% ; parte 2, desarrollo en grupos, en tiempo adicional, ponderada en 30%, siempre que la nota del desarrollo en sala sea igual o superior a 4.0.
Condicin para aprobar teora: promedio 4.0 en parte 1 de las pruebas (desarrollo en sala).
Seminarios, tareas y/o trabajos de simulacin (optativos). Sern considerados con hasta 30% para mejorar la nota de teora, siempre y cuando el alumno tenga un promedio igual o superior a 4.0 en las notas obtenidas con el desarrollo individual, en sala.
Los trabajos sern evaluados a travs de presentacin con Power Point, con informe final impreso y en archivo electrnico.
Asignacin de temas y fecha de presentacin de trabajos: por fijar.
EVALUACIN DE LA TEORA
CURSO: Anlisis de SEP - II
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DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA Profesor Miguel Arias Albornoz
Comprende el desarrollo de un conjunto de experiencias de simulacin relacionadas con la teora, y un Examen Final.
Cada experiencia ser evaluada de la siguiente forma:
Interrogacin individual, posterior al desarrollo de la experiencia, en la cual el alumno deber demostrar su conocimiento y habilidad en el uso de la herramienta computacional, as como en los aspectos tericos y prcticos. Para aprobar una experiencia, la evaluacin de la interrogacin individual deber ser igual o superior a 4.0 (70%).
Para completar cada experiencia se deber generar un informe y una presentacin en power-point, que podr ser desarrollada en forma individual o en grupo, y cuya evaluacin ser considerada con ponderacin de 30% de la nota de la experiencia de laboratorio. Esta ponderacin ser considerada solo cuando el alumno tenga nota igual o superior a 4.0 en la interrogacin individual.
Un examen de Laboratorio, individual, que tendr una ponderacin de 50% de la nota final de Laboratorio.
EVALUACIN DEL LABORATORIO
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