Tutorial Basico Digsilent

DIgSILENT GmbHHeinrich-Hertz Str. 9 72810 Gomaringen, Germany

Tel. +49(0)7072/9168Fax +49(0)7072/9168-88http://www.digsilent.de

Power Factory

Gua Bsica de Uso

Power Factory: Gua Bsica de Uso

1

CONTENIDO

1. CARACTERISTICAS DEL PROGRAMA.........................................................................................2

2. FUNCIONES PRINCIPALES Y ESPACIO DE TRABAJO.............................................................2

FIGURA 4. MEN CALCULATION .........................................................................................................6

FIGURA 5. MEN DATA............................................................................................................................7

FIGURA 6. MEN OUTPUT.......................................................................................................................7

FIGURA 7. MEN OUTPUT/SINGLE LINE GRAPHIC........................................................................8

FIGURA 8. MEN OPTIONS .....................................................................................................................9

3. ADMINISTRACIN DE INFORMACIN .........................................................................................11

4. MDULO DE FLUJO DE CARGA......................................................................................................16

5. MODULO DE CORTO CIRCUITO .....................................................................................................23

6. MDULO DE ESTABILIDAD..............................................................................................................28

7. MDULO DE PROTECCIONES .........................................................................................................38

8. MDULO PARA EL CLCULO DE ARMNICOS.........................................................................39


2

1. CARACTERISTICAS DEL PROGRAMA

El DIgSILENT Power Factory es una herramienta integrada para el anlisis de sistemas elctricos depotencia caracterizando tcnicas confiables y flexibles de modelado y algoritmos. Ha sido desarrollado conla nueva tecnologa de programacin orientada a objetos y lenguaje de programacin C++. Logra el mejorcompromiso entre flexibilidad ilimitada y requerimientos de fcil manejo, siendo completamentecompatible con Windows 95/98/NT y 2000.

2. FUNCIONES PRINCIPALES Y ESPACIO DE TRABAJO

2.1 Funciones:

Flujo de potencia AC/DC Anlisis de Corto Circuito VDE/IEC Fallas generales/Anlisis de Eventos Simulacin dinmica (RMS) Simulacin de Transitorios Electromagnticos EMT Anlisis de Eigenvalores Reduccin de redes Coordinacin de Rels de proteccin Chequeo de la respuesta de unidades de Proteccin Anlisis Armnico Clculo de Confiabilidad Despacho Econmico Interfases SCADA / GIS Lenguajes DSL ++ y DPL Diagramas unifilares del sistema modelado Diagrama de configuracin de subestaciones Instrumentos virtuales para visualizar resultados Interface A/D Medinas 2000 A/D

Todas estas funciones tienen acceso a una base de datos relacional rpida y comn, con un sistemaintegrado de manejo de casos de estudio y escenarios de sistemas. Algunas caractersticas adicionalesincluidas:

Capas mltiples integradas, ventanas mltiples para ver simultneamente diagramas unifilares udiagramas de subestaciones.

Generacin automtica de configuracin de subestaciones acorde al manual de la ABB con 5configuraciones bsicas, que pueden ser editadas de acuerdo a las especificaciones requeridas por elusuario.

El sistema ms moderno de ventanas con un administrador de datos integrado (Data Manager). Un administrador del sistema, con filosofa de manejo no redundante para la definicin de casos de

estudio y escenarios del sistema.

Clculo de parmetros (OHLs, cables, maquinas, etc.).2.2. Espacio de trabajo

El programa utiliza un ambiente de trabajo muy similar al que se utiliza en Windows, las ventanas msimportantes se muestran en la Figura 1.


3

Ventana principal (1) Ventana del administrador de datos (Data Manager) (2) Ventana grfica (3) Ventana de salida (4)Tambin podemos observar la barra de ttulo, la barra del men principal y la barra de estado.

Comencemos por estudiar los submens que se encuentran en la barra del men principal.

2.2.1. File

En la Figura 2 se observa el despliegue del men file en el men principal.

2.2.1.1. Examples

Contiene ejemplos de diversos sistemas (transmisin, distribucin) con aplicacin de los programas deflujo de carga; anlisis de cortocircuito y clculo de transitorios.

Figura 1. Espacio de trabajo

2.2.1.2. Setup Tutorial

Acceso a un tutorial preparado para las funciones bsicas del program

3

1a.

2

4


4

Figura 2. Menu File

2.2.1.3. New, Open, Close Project

Funciones para crear, abrir y cerrar proyectos de trabajo.

2.2.1.4. Open Graphic

Funcin para abrir un diagrama unifilar existente.

2.2.1.5. Open New Data Manager

Acceso al administrador de datos del DIgSILENT.

2.2.1.6. Open New Text Editor

Acceso al text editor del DIgSILENT.

2.2.1.7. Conversion

Funcin para convertir archivos que se encuentran en la versin 10.3xx, PSS/E, PSS/U, NEPLAN, GIS,NETCAL y SQD a la nueva versin.

2.2.1.8. Import, Export

Funciones para exportar e importar los archivos generados (*.dz). Con esto se puede mantener un backupde la informacin generada o poder realizar el intercambio de informacin, en el evento de no tener unabase de datos centralizada.

2.2.1.9. Print, Page Setup, Printer Setup


5

Acceso para definir funciones y configuracin de impresin.

2.2.2. Edit

En la Figura 3 se observa el despliegue del men Edit.

Figura 3. Menu Edit

2.2.2.1. Single Line Graphic

Se tiene acceso a las propiedades de los diagramas unifilares de los casos que se encuentren activados y afunciones como copiar, cortar, pegar, deshacer, borrar y seleccionar.

2.2.2.2. Output Window

Cuando est maximizada la ventana de salida (ourput window) y con un click derecho en la misma, esposible realizar funciones como: definir los settings de los mensajes que aparecen en la pantalla, editar,copiar, seleccionar y abrir el editor para modificar los settings del texto.

2.2.2.3. Project

Para definir reas nuevas de trabajo (grids) o casos nuevos de estudio en el proyecto activo.

2.2.2.4. _Study Case

Edita el caso de estudio activo. En esta opcin es posible: cambiar el nombre, mirar el contenido del casode estudio, saber cuntas reas y escenarios estn asociados al caso de estudio activo y definir los prefijosde las unidades (Voltios, Amperios y Voltiamperios).

2.2.3. Calculation

En la Figura 4 se puede observar el despliegue del men Calculation.


6

Figura 4. Men Calculation

2.2.3.1. Load Flow

Con esta opcin se accede a la pantalla flotante del flujo de carga y sus opciones respectivas, por ejemplo:Flujo de carga con dependencia de la tensin, adaptacin automtica de modelos, sistemas balanceados odesbalanceados, ajuste automtico de taps de transformadores, etc.

2.2.3.2. Short Circuit

Acceso a la pantalla flotante del mdulo de anlisis de fallas y las funciones respectivas, por ejemplo:Mtodo de solucin y clculo de las fallas (IEC, VDE), barras bajo falla, tiempo de interruptores, corrientesde corto, factores de correccin por tensin, consideracin de motores, etc.

2.2.3.3. Stability

Para acceder a las funciones propias del mdulo de estabilidad, como son: la comprobacin de lascondiciones iniciales, la definicin de los tiempos de arranque y paro de la simulacin, anlisis modal u deidentificacin de parmetros.

2.2.3.4. Harmonics

Acceso a la mscara flotante del mdulo de Armnicos, con funciones particulares como por ejemplo:Clculo de THD bajo las normas IEEE o DIN, caracterstica de Impedancia Frecuencia, distribucin delas fuentes de tensin corriente de armnicos.

2.2.3.6. Protection

Acceso a la ventana flotante para ejecucin de un estudio de coordinacin de protecciones.

2.2.3.7. Tower Types

Definicin del tipo de torre asociado a una lnea.

2.2.3.8. Optimal Power Flow

Funcin para realizar un flujo de carga ptimo, definiendo valores al despacho de potencia activa, as comofactores varios de penalizacin.


7

2.2.3.9. Reset Calculation

Borra de la memoria los clculos realizados hasta el momento.

2.2.4. DataEn la Figura 5 se observa el despliegue del men Data.

Figura 5. Men Data

2.2.4.1. Stability

Con esta opcin es posible seleccionar las variables que se quieren monitorear y tambin editar los eventospara la simulacin de estabilidad.

2.2.4.2. Harmonics

Definicin de los datos necesarios para el estudio de armnicos, fuentes de corriente, tablas de frecuencia,etc.

2.2.5. Output

Figura 6. Men Output

En la Figura 6 se observa la pantalla con el men de Output desplegado.

En al pantalla se especifican a gusto del usuario la presentacin de los resultados y los anlisis particularesde cada una de las funciones estudiadas, por ejemplo: flujo de carga, cortocircuito, estabilidad, etc.

2.2.5.1. Single Line Graphic


8

Figura 7. Men Output/Single Line Graphic

Este men se emplea para modificar los atributos especficos de presentacin en los diagramas unifilares,filtros de colores para los niveles de tensin, y el bloque de leyendas.

2.2.5.2. Results for Edge Elements

Para configurar el tipo de resultados que se presentan en los elementos de rama en el diagrama unifilar. Esposible seleccionar resultados predefinidos como son: Cargabilidad de la lnea; potencias activa, reactiva oaparente; tiempo de operacin de rels; nombre de la proteccin asociada; o elegir algunos formatos queson editables por el usuario.

2.2.5.3. Results for Buses

Es posible elegir que se presenten las tensiones fase-fase o fase-neutro de las barras o elegir una mscara deresultados para las barra, la cual es editable.

2.2.5.4. Documentacin of Device Data

Con esta funcin podemos obtener una lista en la ventana de salida de todos los elementos, por ejemplo: siel elemento es un transformador, el usuario puede solicitar datos del mismo como: tipo, grupo de conexin,niveles de tensin, nmero de taps, etc.

2.2.5.5. Comparing of Results on/off

Con esta funcin podemos obtener una lista en la ventana de salida de todos los elementos, por ejemplo: siel elemento es un transformador, el usuario puede solicitar datos del mismo como: tipo, grupo de conexin,niveles de tensin, nmero de taps, etc.

2.2.5.6. Edit comparing of Results

Sirve para ajustar los rangos de desviacin de las variables antes mencionadas y as asignarle un color acada uno para que sea mostrado en el diagrama unifilar.

2.2.5.7. Load Flow/Short Circuit

Es posible despus de haber montado un sistema, obtener una lista de las reas que estn aisladas y de loselementos que por cualquier motivo no conectamos. Tambin despus de haber corrido un flujo de carga oun corto circuito podemos obtener un reporte en la ventana de salida, escogiendo qu resultados deseamosver.


9

2.2.6. Options

Figura 8. Men Options

Se definen los settings del usuario para los diagramas unifilares, formatos del dibujo y activacin odesactivacin de las herramientas de dibujo en los diagramas unifilares.

2.2.7. Window

Figura 9. Men Window

Para el manejo de las ventanas en la plataforma de trabajo, personalizacin de los iconos y espacio detrabajo se emplean las funciones dentro del men: ARRANGE ICONS, ARRANGE WINDOWS, TILEHORIZONTALLY, TILE VERTICALY, CASCADE, son comandos esencialmente para organizar lasventanas y su distribucin dentro del espacio de trabajo.

2.2.7.1. Save Workspace

Para salvar una distribucin particular del espacio de trabajo definida por el usuario.

2.2.8. Help


10

Figura 10. Men Help

En la Figura 10 se puede observar el despliegue del Men Help en la barra de men principal.

2.2.8.1. Getting Started

Permite el acceso directo al material de ayuda en lnea para el usuario inicial.

2.2.8.2. User Manual

Comando para acceder al manual del usuario bsico.

2.2.8.3. Technical Reference

Comando para acceder a la ayuda en lnea, sobre el soporte tcnico de los distintos tpicos del programa.Por ejemplo: funciones de clculo, modelacin de subestaciones, modelos de elementos, etc.

2.2.8.4. Frequently Asked Questions FAQS

Permite el acceso a la respuesta de algunas de las preguntas ms recientes que se presentan al comenzar lainteraccin con el programa.

2.2.8.5. About DigSILENT

Abre una ventana que presenta informacin correspondiente a la versin del programa que est siendoempleada, los derechos de autor y los mdulos disponibles en la versin que se est trabajando. Ademsnos puede dar informacin acerca de si estamos en modo DEMO VERSION; es decir, si el programa nopudo leer la licencia.


11

3. ADMINISTRACIN DE INFORMACIN

Los sistemas de potencia elctricos se caracterizan por estar acompaados de muchos elementos los cualesa su vez contienen o estn definidos por muchas variables internas. El objetivo del Data Manager esfacilitar la administracin de la informacin a los usuarios finales, es por eso que tiene definida unaestructura jerrquica de informacin, en la cual se identifican las siguientes secciones principales. VerFigura 11.

Examples System User

Figura 11. Data Manger carpetas principales.


12

Dentro de las carpetas Examples se resaltan los ejemplos de sistemas de transmisin AC y DC, sistemas dedistribucin, protecciones, armnicos y estabilidad. La carpeta contiene subcarpetas como Librera,papelera de reciclaje, formatos, settings y otras, las cuales contienen informacin bsica para elfuncionamiento del programa. En la carpeta usuario se espera que sean administrados los casosdesarrollados y en el cual puede estar contenida la base de datos desarrollada por el usuario del sistema.

3.1. Administracin de los proyectos

Un buen concepto sobre manejo de informacin y ejecucin de estudios requiere bsicamente los siguientestems:

Definicin de casos bases de un sistema elctrico de potencia. Cuando son requeridas divisiones de reas elctricas del sistema, tener muy claras las pautas para la

generacin de dichas divisiones. Crear los casos de estudio que sean necesarios asociando los resultados particulares que se requieran a

los elementos elctricos en la red. Activar los casos de estudio y realizar la ejecucin de los mdulos del programa. Generar los reportes necesarios para el anlisis y presentacin de resultados.3.2. Generacin de un System Stage

Por System Stage dentro del DIgSILENT Power Factory se entiende la modificacin hecha sobre una redelctrica (Grid), la cual toma en principio la topologa de datos de la red original. Se puede decir que unSystem Stage es una derivacin de la red inicial. Esta modificacin puede ser una expansin o disminucinde la red (entrada o salida de elementos), una variacin en la demanda, cambio de parmetros de unelemento, etc.

Para crear un System Stage se procede ubicando el cursor sobre la red elctrica seleccionada para esteefecto y con un click derecho se despliegan las opciones, seleccionanado New / System Stage, como semuestra en la Figura 12.


13

Figura 12. Despliegue para crear un nuevo System Stage.

A continuacin se le define nombre a esta modificacin de red. Al hacer este proceso y teniendo activado elSystem Stage, la informacin contenida en la red inicial se desplaza en su totalidad para el System Stagecreado. La comparacin de las dos condiciones: antes y despus de la creacin se muestra en la Figura 13.

Cualquier modificacin hecha en el System Stage sobre la red original, genera un historial, al cual esposible acceder. Para tener dicha informacin disponible es necesario ejecutar la opcin History al ubicarel curso sobre el System Stage en cuestin y dar un click derecho; la informacin aparece en la ventana desalida


14

Figura 13. Comparacin de Data Manager con nuevo System Stage.

3.3. Generacin de un nuevo caso de estudio

Al crear un nuevo proyecto por defecto el DIgSILENT Power Factory crea un caso de estudio. Como sedescribi anteriormente, uno de los componentes del caso de estudio es el Summary Grid (Resumen deredes), el cual contiene las redes que se solucionarn en los distintos mdulos del programa. Para lacreacin de un nuevo caso de estudio, se ubica el puntero sobre el proyecto y con un click derecho sedespliegan las distintas opciones utilizando New / Study Case. A este nuevo caso de estudio se le asignanlos System Stage generados dentro de las redes originales, los cuales constituyen un caso con la topologade la red inicial y una proyeccin de demanda. Con este caso activado y al correr flujo de carga se puedenobservar sobrecargas en los elementos.

Para solucionar esto, es necesario hacer los refuerzos en transformacin identificados en los flujos de cargaanteriores, los cuales son a su vez una modificacin sobre el sistema original (sistema con proyeccin dedemanda). As es necesario generar un nuevo System Stage dentro del ya creado, para realizar en ellos losrefuerzos de transformacin necesarios. Para solucionar estas redes es necesario generar un nuevo caso deestudio, el cual tendr en su Sumary Grid los ltimos System Stages generados. Ver Figura 14.


15

Figura 14. Data Manager con nuevos casos de estudio.

Al activar el ltimo caso de estudio se puede verificar la condicin resultante con la proyeccin dedemanda y con los refuerzos de transformacin.


16

4. MDULO DE FLUJO DE CARGA

Como es sabido, el problema de flujos de carga comprende el clculo de los flujos de potencia y lastensiones en un sistema bajo condiciones normales de operacin. La mayor parte de los sistemas detransmisin estn bien balanceados y una representacin monofsica de la red puede ser usada en este caso.En sistemas de distribucin, sin embargo, el sistema no es balanceado, lo cual requiere de unarepresentacin completa (trifsica) de la red. El mdulo de flujo de carga del DIgSILENT ofrece ambosclculos.

La solucin del flujo de cargas es esencial para las continuas evaluaciones de los sistemas de potenciadurante los periodos de planeacin y operacin. Las alternativas y escenarios son analizados usandonumerosos flujos de carga en condiciones normales y de contingencia. Toda la interaccin de los elementosdel sistema de potencia (tales como lmites de capacidad de los generadores, lmites en los cambiadores detaps de los transformadores, lmites trmicos en las lneas de transmisin, etc.) puede ser usada en cadacaso.

El DIgSILENT utiliza un mtodo sofisticado combinado con el mtodo de Newton Raphson paragarantizar que el flujo de cargas siempre converja. En una configuracin de un sistema de potencia dondeno exista solucin, por ejemplo, donde la capacidad de transporte de la lnea sea sobrepasada por la cargademandada, el algoritmo de flujo de carga trata de adaptar las caractersticas de los modelos de tal maneraque la solucin, la cual todava mantiene la ley de corrientes de Kirchhoff pueda ser encontrada.

Esta adaptacin es hecha usando los modelos de niveles predefinidos: El nivel 1 y 2: Todas las cargas se hacen dependientes de la tensin. Nivel Lineal: Todas las cargas son impedancias constantes, todas las mquinas son fuentes de tensin

(es decir, se linealizan todos los modelos).

Para presentar el manejo del mdulo de Flujo de Carga, utilizaremos el sistema de PEMEX. Vamosentonces a activar el Study Case de nominado Study Case. Antes de realizar cualquier tipo de flujos decarga debe estar un caso de estudio (Study Case) activado (es decir, el icono en rojo), con al menos un rea(Grid) o escenario de Sistema (System Stage) tambin activo; esto lo podemos observar en la Figura 15.

Figura 15. Proyecto, caso de estudio y rea activados.

Una vez activado el proyecto, nos ubicamos en la venta grfica y observamos el diagrama unifilar.

Un flujo de carga puede ser iniciado utilizando el botn de la barra de herramientas o utilizando el menCalculation del men principal como se muestra en la Figura 16 y en la Figura 17.


17

Al seleccionar flujo de carga aparece la ventana de clculo de flujo de carga con las diferentes opciones.Ver la Figura 18.

Figura 16. Botn para iniciar clculo de Flujo de Carga.

Figura 17. Men para iniciar clculo del Flujo de Carga.

4.1. Basic Options

4.1.1. Network Representation

Puede ser usada una representacin monofsica de la red, vlida para redes simtricas balanceadas o unarepresentacin trifsica completa de un sistema no balanceado.


18

Figura 18. Ventana para el clculo del Flujos de Carga.

4.1.2. Automatic Tap Adjust of Transformers

Con esta opcin deshabilitada, el ajuste de los Taps de los transformadores no ser alterado.

4.1.3. Consider Reactive Power limitsLos lmites de potencia reactivos no son considerados deshabilitando esta opcin.

4.1.4. Automatic Model Adaptation for ConvergencyLa funcin del Flujo de Carga del DIgSILENT siempre trata primero de encontrar una solucin con losmodelos matemticos no lineales del sistema de potencia. Si tal solucin no puede ser encontrada y estaopcin es habilitada, un algoritmo adaptativo cambiar estos modelos hacindolos ms lineales, hastaencontrar una solucin. La adaptacin de los modelos es reportada en la ventana de salida.

4.1.5. Consider Voltage Dependency of LoadsDeshabilitando esta opcin se har que todas las cargas sean independientes de la tensin sin importar elajuste individual de las cargas.

4.1.6. Calculate dv /dQ Sensitivities

Si esta opcin est activada, entonces aparecer calculada para cada bqarra la cantidad dv/dQ y esta podrser visualizada en las cajas de resultados del diagrama unifilar o en la pgina flexible del Data Manager, su


19

unidad es [p.u/Mvar]. Esta cantidad muestra la variacin de la tensin en la barra con la inyeccin depotencia reactiva (este se podra utilizar para resolver el problema de la ubicacin de un capacitor).

4.1.7. Outage_Simulation (n-1)Esta opcin realizar un flujo de carga sacando un elemento a la vez de los que estn seleccionados en lalista. Los resultados de estos flujos de carga sern reportados en la ventana de salida. La lista de elementosseleccionados debe ser dada en la pgina de dilogo Verification/Outage Simulation.

4.1.8. Verification

Esta opcin produce una tabla en la ventana de salida de los objetos sobrecargados. Los lmites sonajustados en la pgina Verificacion/Outage Simulation.

4.2. Advanced Options

La funcin del Flujo de Carga utiliza el mtodo iterativo de Newton Raphson, para el cual el nmero deiteraciones puede ser ajustada. Los valores normales son un mximo de 55 iteraciones para clculos de lazoinferior y 5 para exterior.El mximo error aceptable en el Flujo de Carga para cada barra es de 1 kVA y para los modelos deecuacin es de 0.1%. La figura 19 muestra esta ventana.

4.2.1. Relaxation factor

Factor para controlar el algoritmo de Newton-Raphson en caso de problemas de convergencia. La iteracinde pasos sucesivos de Newton-Raphson puede ser reducida (factor


20

Figura 19. Ventana de dilogo para Opciones Avanzadas.

Figura 20. Ventana de dilogo Verification Outage Simulation.


21

Figura 21. Ventana de dilogo para definir los Resultados en la ventana de salida.


22

5. MODULO DE CORTO CIRCUITO

Un clculo de corto circuito puede ser necesitado durante el diseo de un sistema de potencia, paradimensionar subestaciones, elegir topologas, equipos de la red, etc. Estos deben ser elegidos para funcionarcorrectamente en condiciones normales de operacin y adems ser capaces de soportar condiciones de fallaen el sistema (corto circuitos por ejemplo). Algunas aplicaciones tpicas en Sistemas Elctricos de Potenciason:

Chequeo de la capacidad de resistencia trmica de los componentes del Sistema. Seleccin y ajuste de dispositivos de proteccin. Determinacin de la resistencia mecnica de los elementos del sistema. Clculo de fallas que deben ser comparadas con los rangos de interrupcin de los interruptores. Dimensionamiento de dispositivos de puesta a tierra para subestaciones.El corto circuito es bsicamente un fenmeno de corta duracin, porque los dispositivos de proteccinaislan el elemento fallado usualmente entre 2 y 3 segundos despus del inicio del evento.

El comportamiento de la mquina sncrona durante el corto circuito puede ser descrito por el incrementosucesivo de tres valores de la reactancia del devanado del estator.

Las reactancias subtransitorias xd y xq las cuales determinan el flujo de corriente en los primerosciclos.

Las reactancias transitorias xd y xq las cuales son efectivas a partir de un segundo o ms en adelante,dependiendo del modelo de la mquina.

Las reactancias subtransitorias xd y xq las cuales determinan el flujo de corriente en estado estable.De acuerdo a la variacin de la reactancia antes definida, el valor de corriente correspondiente vadecayendo as:

Ik: Corriente subtransitoria de corto circuito. Ik: Corriente transitoria de corto circuito. Ik: Corriente de estado estable de corto circuito.El DIgSILENT ofrece los mtodos de clculo de corto circuito de acuerdo a la norma Alemana VDE 0102,norma internacional IEC 909 y ANSI IEEE.

5.1. Suposiciones hechas para el clculo de la corriente mnima de corto circuito

El factor de tensin c es ajustado a cmin. Los motores no se tienen en cuenta. Las lneas de transmisin se asume que estn en un mxima temperatura (la resistencia es calculada de

acuerdo a esta temperatura Rline).

5.2. Suposiciones hechas para el clculo de la corriente mxima de corto circuito

El factor de tensin c es ajustado a cmax. Los motores asincrnos son:

- Siempre considerados, su impedancia interna es usada.- Ignorarlos automticamente olvidados cuando la suma de las corrientes nominales de los motores

es menor que el 1% de la corriente de corto circuito sin la influencia de los motores.- No tenidos en cuenta cuando su combinacin es menor que el 1% o cuando el usuario decido no

usarlos para el clculo.

En el DIgSILENT un clculo de corto circuito puede ser realizado de varias formas:


23

Presionando el botn de clculo de corto circuito en la barra de herramientas en el men principal. Verla Figura 22.

Figura 22. Botn para editar la ventana de corto circuito.

Seleccionando la opcin Calculation/Short-circuit en el men principal. Ver la Figura 23.

Figura 23. Opcin para editar la ventana de corto circuito.

Seleccionando una barra o lnea en el diagrama unifilar y haciendo click derecho sobre ella, luegoseleccionamos la opcin Calculate Short-circuit. Ver la Figura 24.

Figura 24. Opcin para editar la ventana de corto circuito.

En la ventana de corto circuito podemos observar las opciones bsicas y las opciones avanzadas para elclculo. Ver la Figura 25.


24

Figura 25. Ventana para el clculo de corto circuito Basic Options.

5.3. Basic Options

5.3.1. Method

El DIgSILENT ofrece cuatro mtodos para el clculo: De acuerdo a la norma Alemana VDE. De acuerdo a la norma Internacional IEC. De acuerdo a la norma ANSI IEEE. Un mtodo completo el cual considera los resultados del flujo de carga antes de la falla.5.3.2. The Fault Type

Los siguientes tipos de falla estnn disponibles: Trifsica. Bifsica. Monofsica a tierra. Bifsica a tierra.5.3.3. CalculateAqu podemos escoger entre: Corriente mxima de corto circuito. Corriente mnima de corto circuito. Esta opcin no est habilitada en el caso de mtodo completo de

corto circuito.

5.3.4. Short Circuit Duration


25

Se pueden ajustar los tiempos de despeje de la falla (retardo de la proteccin) y el de interrupcin de la falla(retardo de suicheo).

5.3.5. OutputEsta opcin nos permite guardar los resultados del ltimo clculo de corto circuito que hallamos hecho ypoderlos obtener como un reporte en la ventana de salida, tal y como se hace en el programa de flujo decarga descrito anteriormente.

5.3.6. Fault LocationCon esta opcin podemos escoger el lugar de la falla o definir que se hagan fallas en todas la terminales delsistema en consideracin.

5.4. Advanced OptionsLas opciones avanzadas de corto circuito son usadas para ajustar ms los clculos. Ver figura 26.

Figura 26. Ventana para el clculo de corto circuito Advanced Options.

5.4.1. Grid IdentificationLa norma IEC define varios cortocircuitos segn la conexin de la fuente: Corto circuito alimentado por una sola fuente. Corto circuito alimentado de fuentes no enmalladas. Corto circuito en redes enmalladas.Si ajustamos el Grid Identification en Automatic, el DIgSILENT detecta automticamente la conexinde las fuentes en el corto circuito. Dependiendo de la conexin de las fuentes la norma IEC las corrientesIp, Ib, Ik son diferentes mtodos.


26

Si lo ajustamos a Always Meshed, el corto circuito ser calculado siempre con el mtodo de redesenmalladas.

5.4.2. c-Voltage FactorEste factor puede ser ajustado manualmente. Su valor ya fue explicado en secciones anteriores.

5.4.3. Decaying Aperiodic ComponentPermite el clculo de la componente DC de la corriente de corto circuito para la cual el tiempo dedecaimiento debe ser dado.

5.4.4. Conductor TemperatureLa temperatura del conductor (antes de la falla) puede ser ajustada manualmente. Esto influir en latemperatura mxima calculada de los conductores, como la causada por las corrientes de corto circuito.

5.4.5. Asynchronous Motors La influencia en las corrientes de corto circuito de los motores asincrnicos puede ser considerada siempre,ignorados automticamente o el usuario puede elegir la opcin de confirmar al usuario si no fueron tenidosen cuenta dichos motores.

5.4.6. Ik Calculation according DIgSILENT MethodEsta opcin permite estimar mejor las corrientes de corto circuito en estado estable en caso de que la cargade motores asincrnicos sea baja.

5.5. Anlisis de resultadosLuego de seleccionar las condiciones para el clculo del corto circuito oprimimos el botn Execute. Lasolucin se puede observar en las cajas de resultados del diagrama unifilar en la ventana grfica o en laventana de salida. Esta ltima opcin es posible, definiendo qu tipo de reporte queremos obtener, para elloutilizamos el men Output del men principal, luego la opcin Load Flow/Short-Circuit/Analysis yobtenemos la ventana que se muestra en la Figura 27.

Figura 27. Opcin para el anlisis de flujo de carga y corto circuito.


27

6. MDULO DE ESTABILIDAD

6.1. IntroduccinUn sistema de potencia est en una condicin de operacin de estado estable si todas la cantidades fsicasque se miden (o se calculan) y que describen la condicin de operacin del sistema, se pueden considerarconstantes para propsitos de anlisis. Si cuando se est en una condicin de estado estable, ocurre uncambio repentino o una secuencia de cambios en uno o ms parmetros del sistema, o en una o ms de suscantidades de operacin, se dice que el sistema experimenta un disturbio de su condicin de operacin deestado estable. Los disturbios pueden ser grandes o pequeos de acuerdo con su origen. Un disturbiogrande es uno para el cual las ecuaciones no lineales que describen la dinmica del sistema de potencia nose pueden linealizar de forma vlida para los propsitos de anlisis. Las fallas en los sistemas detransmisin, los cambios repentinos de carga, las prdidas de unidades generadoras y las maniobras enlneas son ejemplos de disturbios grandes. Si el sistema de potencia est operando en una condicin deestado estable y experimenta un cambio que se pueda analizar de manera apropiada a travs de versioneslinealizadas de sus ecuaciones dinmicas algebraicas, se dice que ha ocurrido un disturbio pequeo. Unejemplo de un disturbio pequeo puede ser el cambio en la ganancia de un regulador automtico de voltajeen el sistema de excitacin de una gran unidad generadora. El sistema de potencia es estable en su estadoestable para una condicin de operacin particular de estado estable si, despus de que ocurre un disturbiopequeo, regresa esencialmente a la misma condicin de operacin de estado estable. Sin embargo, sidespus de un disturbio grande, se alcanza una condicin de operacin significativamente diferente, pero deestado estable aceptable, se dice que el sistema es transitoriamente estable.

En todos los estudios de estabilidad, el objetivo es determinar si los rotores de las mquinas que estnsiendo perturbadas regresan a una operacin con velocidad constante.

6.2. TransitoriosLa funcin de simulacin de transitorios del DIgSILENT analiza el comportamiento dinmico de unsistema de potencia en el dominio del tiempo. Los transitorios en un sistema elctrico de potencia puedenser: Trmino corto (short-term), o transitorios electromagnticos. Trmino medio (Mid-term), o transitorios electromecnicos. Termino largo (Long-term).El DIgSILENT cubre todo el rango de fenmenos de transitorios en sistemas elctricos de potencia, por lotanto existen tres funciones para simulaciones disponibles:

6.2.1. Funcin bsicaEsta funcin bsica utiliza un modelo (RMS) de red simtrica de estado estable para transitorios mid termy long term bajo condiciones balanceadas. Esta funcin usa una representacin simtrica de estadoestable de la red elctrica pasiva. Usando esta representacin solamente las componentes fundamentales detensin y de corriente son tomadas en cuenta. Dependiendo de los modelos usados de generadores, motores,controladores, plantas de potencia y mquinas manejadoras de motores, los siguientes estudios pueden serrealizados:

Estabilidad transitoria (determinacin del tiempo crtico de aclaracin de la falla). Estabilidad de trmino medio (midterm, optimizacin de la reserva rodante y desconexin de carga). Estabilidad oscilatoria (optimizacin de dispositivos de control). Arranque de motores (determinacin de tiempos de arranque y cadas de tensin). Varios eventos pueden ser introducidos:Arranque y/o prdida de generadores o motores.Desconexin de carga.Switcheo de lneas y transformadores.Corto circuitos simtricos.Insercin de elementos de red.Variacin de puntos de ajuste de controladores.


28

Cambio de algunos parmetros del sistema.

6.2.2. Funcin trifsicaUna funcin trifsica que usa un modelo (RMS) de red en estado estable para transientes mid-term y long-term para condiciones balanceadas y desbalanceadas de la red. Con esta funcin podemos simular ademsde los eventos listados arriba, los siguientes: Corto circuitos monofsicos a tierra Corto circuitos bifsicos a tierra Corto circuitos fase-fase Interrupciones monofsicas de lnea6.2.3. Funcin de transitorios electromagnticosUna funcin de transitorios electromagnticos con un modelo (EMT) dinmico para transienteselectromecnicos y electromagnticos bajo condiciones balanceadas y desbalanceadas de la red. Lastensiones y corrientes son tratadas aqu por sus valores instantneos, tanto que la conducta dinmica de loselementos pasivos de la red es tomada en cuenta. Esta habilidad es necesaria para aplicaciones como: Componentes DC y armnicas de corrientes y tensiones. Conducta exacta de inversores de mquinas. Conducta exacta de HVDC en sistemas de transmisin. Fenmeno de sobretensiones en dispositivos de interrupcin.Debido a que la red elctrica es representada complemente en el dominio de la frecuencia, todos los eventosdescritos, simtricos y asimtricos, pueden ser simulados.

6.3. Clculo de transitoriosBasados en el clculo de flujossde carga resuelto, la funcin de simulacin del DIgSILENT determina lascondiciones iniciales de todos los elementos del sistema de potencia, cumpliendo con el requerimiento deque las derivadas de todas las variables de estado, cargas, mquinas, controladores, etc., sean cero. Tambinest determinado qu tipo de representacin de red debe ser usada para una anlisis ms amplio, cul es eltamao de los pasos de integracin a usar, cules son los eventos a manejar y dnde almacenar losresultados.La simulacin usa un procedimiento iterativo para resolver el flujo de carga AC de la red y un modelodinmico de integracin de variables de estado simultneamente.

El proceso completo para realizar una simulacin de transitorios comprende los siguientes pasos: Clculo de flujo de carga Clculo de valores iniciales, el cual puede incluir la creacin de una nueva definicin de resultados o

una nueva definicin de eventos para la simulacin. Correr la simulacin Creacin de planos para mirar grficamente el resultado de las variables antes seleccionadas.6.3.1. Clculo de flujo de cargaUn clculo normal de flujo de carga tiene que ser realizado primero para habilitar el clculo de lascondiciones iniciales.

6.3.2. Clculo de valores (condiciones) inicialesBasados en el flujo de carga de la red, el estado interno de operacin de las mquinas, cargas,controladores, etc., tiene que ser determinado. Como un resultado de este paso, las tensiones de excitacinde generadores sincrnicos y los ngulos de las cargas, todas las variables de estado de controladores ymodelos de plantas de potencia, o cualquier otro dispositivo el cual directa o indirectamente inyectecorriente a un nodo, est determinado.

El clculo de condiciones iniciales puede realizarse de las siguientes maneras:


29

Presionando el botn Calculate inicitial conditions en la barra de herramientas del men principal. Ver laFigura 28.

Figura 28. Botn para el clculo de corto condiciones iniciales.

O seleccionando la opcin Calculation/stability/initial Conditions en el men principal. Ver la Figura 29.

Figura 29. Opcin para el clculo de condiciones iniciales.

Al elegir algunas de estas dos opciones aparece la ventana para el clculo de las condiciones iniciales. Verla Figura 30.


30

Figura 30. Ventana para el clculo de condiciones iniciales.

6.3.2.1. Basic optionsEsta pgina es usada para seleccionar el mtodo de simulacin y la representacin de la red.El mtodo RMS puede ser aplicado a redes balanceadas o desbalanceadas. El mtodo EMT necesita unarepresentacin trifsica de la red. La informacin ser enviada a la ventana de salida para luego informar alusuario que el clculo de las condiciones iniciales ha sido realizado.

6.3.2.2. Step SizesEl algoritmo de simulacin usa el mtodo de Newton Raphson basado en iteraciones para resolverecuaciones de redes acopladas.

El procedimiento de iteracin e integracin es controlado por las variables que se encuentran incluidas ensetp size:

dtgrd: Transiente electromecnico (sym, asm, vco, pss) (tpico 0.01 sec.) dtemt: Transiente electromagntico (tpico 0.0001 sec.) itrpx: Mximo nmero de iteraciones de estado sucesivas (tpico 25) dtpmu: Transientes trmino medio (pco, pmu, mdm) (tpico 0.1 sec.)6.3.2.3. Advanced OptionsLas opciones avanzadas pueden ser usadas para ajustar la ejecucin del algoritmo de simulacin. Parausuarios sin experiencia es recomendable que usen los valores tpicos: errsm: Mximo error de iteracin de ecuaciones nodales (tpico 10*errlf) erreq: Mximo error de ecuaciones de modelo (tpico 0.1%) itrlx: Mximo nmero de iteraciones (tpico 25) itrjx: Lmite de iteracin para recomputar la matrix jacobina (tpico 5)


31

El factor de resolucin de control del evento determina el espacio de tiempo, el cual es utilizado paraeventos de sincronizacin. Si dos o ms eventos ocurren dentro del mismo espacio de tiempo, estos sonsimulados simultneamente. Un alto factor de resolucin disminuye el espacio de tiempo. El tpico valor de0.1 (kres) es normalmente suficiente.

6.3.2.4. Edit result variablesPara realizar la simulacin se requiere definir los elementos del sistema de potencia (generadores,transformadores, elementos shunt, barras de subestaciones, etc.) que contienen las variables que deseomonitorear; esto se hace presionando el botn Edit Result Variables en la barra de herramientas del menprincipal o seleccionando la opcin Data/Stability/Result variables en el men principal. Ver la Figura 31y la Figura 32.

Figura 31. Botn para editar las variables de resultados.

Figura 32. Opcin para editar las variables de resultados.

Una vez elegida esta opcin se obtiene la siguiente ventana (ver la Figura 33).

Figura 33. Opcin para editar las variables de resultados.

Para elegir un nuevo elemento presionamos el botn New Object mostrado en la Figura 33. Obteniendouna nueva ventana donde vamos a seleccionar los elementos y escoger las variables. Ver la Figura 34.


32

Figura 34. Ventana para elegir las variables de los elementos a seleccionar.

Una vez en esta ventana, elegimos la pgina RMS Simulation, presionamos la flecha que seala haciaabajo en la opcin Object y luego elegimos Select para obtener la Figura 59. En la que podemosseleccionar los elementos a los cuales les vamos a monitorear las variables.

6.3.2.5. Edit Simulation Events

Ahora vamos a definir los eventos que deseamos simular:

Para editar los eventos podemos presionar el botn Edit Simulation Events en la barra del men principal.Ver la Figura 35.

Figura 35. Ventana para elegir los eventos.

O seleccionar la opcin Data/Stability/Events. Ver la Figura 36.


33

Figura 36. Ventana para editar los eventos de simulacin.

Al elegir cualquiera de las dos opciones obtenemos la siguiente ventana. Ver la Figura 37.

Figura 37. Lista de eventos seleccionados.

En esta podemos observar los eventos que propusimos anteriormente; para obtener un nuevo evento,presionados el botn New object aparecer una nueva ventana con una lista de eventos que se puedenrealizar, como eventos sobre la carga, salida de un elemento, ajuste de parmetros, ajuste del tamao de lospasos de integracin, control sobre los interruptores, eventos de mquinas sincrnicas. Ver la Figura 38.


34

Figura 38. Lista de eventos.

Si elegimos, por ejemplo, evento de corto circuito, nos aparece otra ventana donde podemos definir eltiempo de ejecucin del evento, el objeto sobre el cual se realizar, el tipo de falla (en nuestro caso), y laresistencia y reactancia de la falla. Ver Figura 39.

Figura 39. Ventana para la edicin del evento de corto circuito.


35

Realizado esto, ya estamos listos para correr una simulacin.

6.3.2.6. Start SimulationPara comenzar la simulacin podemos elegir la opcin Calculation/Stability/Start Simulation. Ver laFigura 40.

Figura 40. Opcin para comenzar estabilidad.

O presionar el botn Start Simulation en la barra de herramientas. Ver la Figura 41.

Figura 41. Opcin para comenzar estabilidad.

Despus de seleccionar la opcin, aparece una ventana en la que definimos el tiempo que debe durar lasimulacin y si queremos que las variables seleccionadas salgan en la ventana de salida. Presionamos elbotn OK y la simulacin comienza, los resultados aparecern en la ventana de salida, si as lo quisimos.

6.3.3. Anlisis de resultadosLa solucin se puede observar en las cajas de resultados del diagrama unifilar en la ventana grfica, en laventana de salida y la representacin grfica de las distintas variables en el tiempo. Esta ltima opcin esposible, empleando la herramienta Virtual Instrument panel que trae el DIgSILENT


36

7. MDULO DE PROTECCIONES

Los modelos de proteccin del DIgSILENT han sido implementados con la siguiente filosofa: El modelo podr ser lo ms real que sea posible. El usuario puede crear protecciones complejas o alterar las existentes. Todos los modelos de proteccin actuarn sobre los interruptores.Un fusible es modelado como un rel de sobrecorriente actuando sobre un interruptor. Los dispositivos deproteccin son almacenados en el objeto sobre el cual van a actuar.

Para la creacin de los dispositivos de proteccin construiremos el siguiente Sistema Elctrico de Potencia,en el se puede observar la posicin de los rels. Ver la Figura (consulte a su instructor).

En este caso determinaremos las corrientes en el sistema en estado estable y adems realizaremoscortocircuitos monofsicos y trifsicos en cada subestacin para determinar el nivel de corto de cada una deellas. Todos estos datos nos servirn ms adelante para determinar los ajustes de cada Rel desobrecorriente que se ubicarn en algunas subestaciones.

Antes de proceder a realizar el ingreso de los dispositivos de proteccin, veremos unos aspectosimportantes necesarios para entender la estructura interna de dichos dispositivos. Para ello tomaremoscomo ejemplo el rel de sobrecorriente.


37

8. MDULO PARA EL CLCULO DE ARMNICOS

8.1. Introduccin

Hoy en da se tiene a escala mundial mercados competitivos que han llevado a que los servicios y productosque prestan las empresas estn acompaados de altos estndares de calidad. Se piensa hoy da en el rea dela potencia elctrica en la filosofa Power Quality, la cual incluye el anlisis armnico.

En la actualidad la importancia y el compromiso de las empresas que transmiten y distribuyen energaelctrica, exigen que las mismas ofrezcan altos ndices de confiabilidad, continuidad y calidad en elservicio. Entre las principales medidas tcnicas de la calidad del servicio de la energa estn la tensin, lafrecuencia y la forma de onda. Para el caso particular de la tensin, la magnitud y la forma de onda soncaractersticas importantes para calificar la prestacin del servicio.

Para los sistemas de produccin del entorno actual, los sistemas de conmutacin electrnicos de altavelocidad, los equipos de cmputo y dems dispositivos electrnicos son altamente sensibles a lasvariaciones que presentan sus sistemas de alimentacin y es aqu donde los ndices que califican eldesempeo de los sistemas de potencia entran a ser determinantes.

DIgSILENT Power Factory tiene las herramientas para realizar estudios del comportamiento y desempeodel sistema en cuanto a sus caractersticas armnicas y de Z(w). Algunos de los ndices que el programamaneja para esta labor son la distorsin armnica, los ndices de distorsin desagregada y total, adems deotros parmetros que se comentarn ms adelante.

8.2. Generalidades

Los anlisis armnicos estudian las desviaciones que se presentan en las ondas sinusoidales ideales detensin y corriente en sistemas elctricos de potencia. La inyeccin de armonios de tensin y corriente a lossistemas de potencia producen distorsin de la tensin en otras barras, sobrecargas y prdidas. El anlisis dela distorsin de la forma de onda se desarrolla por la descomposicin de la seal en series de Fourier.

Debido a que la seal bajo estudio es peridica, nicamente aparecen armnicos enteros, aunque se puedanencontrar en la prctica inter-armnicos en casos con conversores modulados PWM.

En sistemas trifsicos simtricos existe un desfase de entre las tres fases de los componentesarmnicas, por lo cual los armnicos se relacionan con los circuitos de secuencia as:

# Armnicos: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Secuencia: + - o + - o + - o

Como consecuencia de lo anterior, se observa que los armnicos mltiplos de tres, aparecen nicamentecon la secuencia cero, la cual es normalmente suprimida con la conexin delta de los transformadores.

Seales con formas de onda simtricas presentan armnicos impares y formas de onda asimtricaspresentan armnicos pares, razn por la cual en sistemas de potencia los aportes de armnicos pares sonpequeos, ellos ocurren principalmente en la corriente de transformadores con componente DC en el ladode carga.

Con todas las salvedades anteriores, se describen que los armnicos caractersticos de los sistemas depotencia, son:

# Armnicos: 5 7 11 13 17 19 23 25 29 31 35 37


38

8.3. ndices de distorsin

La norma ANSI/IEEE Std. 519-1981 recomienda el anlisis de los efectos producidos por los armnicosmediante el clculo de ndices de distorsin de las variables elctricas y establece los lmites para talesndices en sistemas industriales. Estos ndices dependen de los niveles de tensin, niveles de cortocircuito ycapacidad de las barras.

8.4. Modelado

Los elementos que producen armnicos en los sistemas de potencia son variados, incluyendo a lostransformadores como elementos reales no lineales debido a su ncleo, que es saturable. En estado establelos principales elementos productores de armnicos son los dispositivos conversores rectificadores, loshornos de arco y los drivers de motores. En estado transitorio, los armnicos son producidos por lasmaniobras de los diferentes elementos del sistema de potencia, estos ltimos con impacto en frecuenciassuperiores a 1 kHZ. El Modelado de estos armnicos y del impacto en la impedancia del sistema en unanlisis de espectro de frecuencia del mismo, lleva a tener en cuenta dos elementos importantes en elmodelado: fuentes de armnicos y la dependencia de la frecuencia de los parmetros del sistema.

8.4.1. Metodologa

El estudio de armnicos involucra las siguientes dos actividades:

Anlisis de la impedancia en funcin de la frecuencia Z(w):Anlisis de la impedancia en funcin de la frecuencia Z(w), vista desde la barra en el cual se inyectanlos armnicos, para diversos casos, variando los valores de compensacin de reactivos en las barrasque cuentan con dicha compensacin.

Anlisis de la respuesta transitoria y de estado estable del sistema:Se observan la respuesta transitoria y de estado estable de la tensin y la corriente, vistos en la barra enel cual se inyectan los armnicos, para diversos casos, considerando la existencia de variadores.

8.4.2. Fuentes de armnicos

Todos los dispositivos que contienen conmutadores son productores de armnicos y stos pueden sermodelados como fuentes de los mismos. En DIgSILENT Power Factory las fuentes de armnicos puedenser de corriente o de tensin.

Las fuentes de corriente armnicas son generalmente equipos de cargas y rectificadores; mientras que lasfuentes de tensin armnica son principalmente equipos para control del rizado de onda y conversoresbasados en PWM (phase wide modulate).

Mediciones:Las magnitudes de las corrientes armnicas y las fases para cada una de las frecuencias se valoran pormedio de mediciones en la red bajo estudio. En nuestro caso los valores implementados corresponden a losvalores efectivamente ledos en sitio. Dichas mediciones son muy importantes, dado que proporcionaninformacin sobre cules son los armnicos generados y cul es su magnitud.


39

8.4.3. Parmetros con dependencia de la frecuencia

Los elementos del sistema de potencia tienen dependencia con la frecuencia al estar presente el efecto skin.Los principales elementos del sistema de potencia con parmetros dependientes de la frecuencia son lostransformadores, las lneas, las mquinas sncrona y asncrona y los elementos en paralelo. Para modelaresto en el DIgSILENT, se requiere de la caracterstica especfica del elemento con la frecuencia. Dichacaracterstica es representada por la siguiente funcin:

y(fh) = (1-a) + a(fh/f1)b

Donde el valor corregido de impedancia se multiplica por dicha funcin, es decir:

Para las resistencias: R(fh) = R y(fh)Para las reactancias: X(fh) = X y(fh)

Estos parmetros corrigen la resistencia y la reactancia nominal a la frecuencia fundamental con k(f), quees el factor que los corrige con la frecuencia h.

Figura 42. Ventana para el ingreso de datos de parmetros de correccin por frecuencia.

Los parmetros a definir mostrados en la Figura 42 son los valores a y b de la ecuacin polinmicacaracterstica para calcular el valor k para corregir la impedancia en funcin de la frecuencia.

8.4.3. Asociacin de los modelos armnicos

El procedimiento para asociar las fuentes armnicas a las cargas y los polinomios caractersticos a lneas detransmisin (u otros elementos) es el siguiente:

Fuentes de Corrientes armnicasSe edita la carga de inters (ejem: CARGA 4x93) y se define el tipo CARGA-ARMMONICA, luego en elmen HARMONICS se selecciona la fuente deseada (Harmonic Currents 4x93) en la carpetaARMONICOS de las libreras.

Polinomios caractersticosSe define el tipo de la lnea Line Type Armonica. Al hacerse esta definicin se selecciona el menHARMONICS y luego se selecciona el polinomio caracterstico para la resistencia Char. A y para lareactancia Char. B, los cuales se encuentran en la carpeta ARMONICOS de las libreras.


40

Se edita el elemento de inters (ejem: LINEA) y se selecciona el tipo Line Type Armonica. En caso de noquererse utilizar la variacin con la frecuencia de la impedancia de la lnea, al definirse el tipo de polinomiocaracterstico no se le coloca nada en el men HARMONICS y se guarda con el nombre Line Type.

8.4.4. Comandos de clculo

Los clculos asociados con los estudios de armnicos se hacen por medio del despliegue que se muestra enla Figura 43.

Figura 43. Despliegue de comandos para el clculo de armnicos.

8.4.5. Impedancia en funcin de la frecuencia

Normalmente, los clculos de respuesta en frecuencia se hacen para secuencia positiva y para secuenciacero, pero en este caso, solamente se hace para la secuencia positiva, dado que el rectificador tericamenteno genera armnicos de secuencia cero (armnicos de orden 3n). La presencia de desbalances puedegenerar armnicos de secuencia cero, los cuales normalmente son de magnitud despreciable como se puedeobservar en las medidas tomadas.


41

Figura 44. Mscara principal del programa para anlisis de flujo de carga armnico y espectro defrecuencia.

Esta primera parte no permite establecer la magnitud de los problemas de armnicos, dado que no se tieneen cuenta cules armnicos y de cul magnitud genera la fuente, pero s permite detectar los casos en losque pueden presentarse problemas y las condiciones que los generan. Esta simulacin se repite para variospasos de compensacin de reactivos, permitiendo detectar los casos ms crticos, es decir, aquellos casos enlos cuales se presenta resonancia paralelo en frecuencias cercanas a las frecuencias de los armnicosgenerados.

8.4.6. Respuesta en el tiempo


42

En esta parte se modela el sistema, incluyendo las fuentes de armnicos. La respuesta en el tiempo es la quepermite cuantificar los problemas de armnicos en el sistema. El objetivo es evaluar el contenido dearmnicos de los voltajes de las barras del sistema y de las corrientes que circulan a travs de ste, con locual se evalan los ndices para el contenido de armnicos con el fin de compararlos con los lmitesestablecidos y determinar de esta forma la gravedad del problema. Para la realizacin de esta parte, elprograma calcula los contenidos de armnicos de las variables elctricas voltaje y corriente en cualquierrama del sistema.

Power FactoryCONTENIDOCARACTERISTICAS DEL PROGRAMAFUNCIONES PRINCIPALES Y ESPACIO DE TRABAJOFigura 4. Men CalculationFigura 5. Men DataFigura 6. Men OutputFigura 7. Men Output/Single Line GraphicFigura 8. Men Options3. ADMINISTRACIN DE INFORMACIN4. MDULO DE FLUJO DE CARGA5. MODULO DE CORTO CIRCUITO6. MDULO DE ESTABILIDAD7. MDULO DE PROTECCIONES8. MDULO PARA EL CLCULO DE ARMNICOSGuiaBasicaPF2.pdf5. MODULO DE CORTO CIRCUITO6. MDULO DE ESTABILIDAD7. MDULO DE PROTECCIONES8. MDULO PARA EL CLCULO DE ARMNICOS

GuiaBasicaPF3.pdf7. MDULO DE PROTECCIONES8. MDULO PARA EL CLCULO DE ARMNICOS

Documents

Tutorial Basico Digsilent