02_Manejo Simulaciones Dinámicas

Simulaciones en dominio del tiempo


1

Transitorios en SEP. Transitorios rápidos Origen externo/Origen interno Rango de tiempo: tiempo: 1 µs…..500 µs…..500ms ms • • • •

Descar Desc arga gas s atmo atmosf sfér éric icas as Sobr Sobrete etens nsio iones nes de manio maniobra bra Corrie Corriente nte de inru inrush/ sh/ferr ferrore oreson sonanci ancia a en transfo transformad rmadore ores s Amort Amortig igua uamie mient nto o de comp compon onen ente te DC de de corri corrien entes tes de cortocircuito.


2

1

Transitorios en SEP. De duración media / Electromecánicos Rango de tiempo: 400ms….10s

• • • • • •

Estabilidad transitoria Tiempo crítico de despeje de falla Resonancia subsincrónica Turbinas y controladores and governor Arranque de motores Variaciones fuertes de carga (load shedding).


3

Transitorios en SEP. Larga Duración / Fenómenos dinámicos Rango de tiempo: 10s….several min • • • • •

Estabilidad dinámica Turbinas y controladores Control de frecuencia Control secundario de tensión Comportamiento de centrales a largo término


4

2

Simulaciones RMS vs EMT: Simulación RMS (estabilidad): • Resuelve la red eléctrica mediante ecuaciones fasoriales del tipo [Y] * [U] = [I] . • Se usan ecuaciones diferenciales solo para la parte mecánica de los generadores (Swing equation

J

ω ⋅

⋅

d ω dt

=

Pmec

−

Pelec

)

Simulación EMT (transitorios electromagnéticos): • Resuelve toda la red eléctrica usando únicamente ecuaciones diferenciales del tipo [U] = [I] * [R] + [L] * d/dt( [I] ). • Representación multifásica completa. • Resulta mas lenta que la simulación RMS. • En PF: ajuste automático de paso para acelerar la simulación. 5


Simulaciones RMS vs EMT:

Simulación RMS: (estabilidad)

Simulación EMT: (transitoria)

V

=

j L I

v L =

di dt

I

i

=

=

j C V

C


dv dt

6

3

Corriente de Cortocircuito EMT T N E L I

800.0

S g I D

600.0

400.0

200.0

0.00

-200.0

0.00 4x555 MVA: Phase Current B in kA

0.12

0.25

0.38

Short Circuit Current with complete model (EMT-model)

[s]

Plots

0.50

Date: 4/25/2001 Annex: 1 /1

7


Corriente de Cortocircuito RMS T N E L I S g I

300.0

D

250.0

200.0

150.0

100.0

50.00

0.00

0.00 4x555 MVA: Current, Magnitude in kA

0.12

0.25

Short Circuit Current with reduced model (Stability model)

0.38

[s]

Plots

0.50

Date: 4/25/2001 Annex: 1 /1


8

4

Simulaciones RMS vs. EMT Fenómeno

Simulación RMS

Simulación EMT

Tiempo crítico de despeje de falla

X

(X)

Arranque de motores Torques máx. en ejes

X 0

(X) X

Oscilaciones torsionales Resonancia subsincrónica

X 0

X X

Estabilidad de tensión dinámica Autoexcitación maq. inducción

X 0

(X) X

Estabilidad oscilatoria

X

((X))

Dinámica de AVR y PSS

X

(X)

Inrush motores/trafos

0

X

(X)

X

0

X

Dinámica de HVDC Sobretensiones de maniobra


9

Manejo de las Simulaciones EMT/RMS en PaworFactory

Handling

1 0

5

Procedimiento para la simulación  Flujo de carga  Cálculo de condiciones inciales

Setup

 Definición de variables  Definición de eventos

 Iniciar simulación  Definir eventos/cambios

Simulation

 Continuar simulación  Definir gráficos con resultados

Estabilidad de sistemas de potencia

1 1

Setup de la simulación  Calcular flujo de carga

 Calcular condiciones iniciales ● ● ●

Seleccionar método de simlación (valores RMS) Representación de red: balanceada/desbalanceada Definir opciones de control de paso, etc.

 Una vez calculadas las condiciones iniciales, se puede ● ●

Definir variables de salida Definir eventos


1 2

6

Definir set de variables  Definir variables a guardar en archivo de resultados: ● ●

● ● ● ●

Seleccionar objeto Click derecho del mouse -> Definir -> Set de Variables (Sim) Doble click en el objeto en la ventana del browser Seleccionar página “RMS (or EMT)” Seleccionar variables


1 3

Definir eventos de simulación  Definición de eventos antes y durante la simulación: ●

Abrir lista de eventos

●

Insertar nuevo evento (objeto)

●

Seleccionar el tipo de evento


1 4

7

Presentación de resultados  Definir panel de instrumentos virtuales: ● ●

Insertar nueva gráfica Seleccionar “Panel Instrumentos Virtuales”

 Agregar instrumento virtual (VI) ● ●

Click en el ícono “Agregar Vis” Seleccionar “Subplot VI”

 Definición de variables: ● ● ●

Doble click sobre el VI Entrada “Elemento” Entrada “Variables”


1 5

Presentación de resultados


1 6

8

Modelos Compuestos en PF (Composite Models) Modeling


1 7

Frames para modelos compuestos  Un “frame para modelos compuestos” define la interconexión entre

diferentes modelos.  Un “frame para modelos compuestos” no especifica ningún tipo de

comportamiento matemático.  Un “frame para modelos compuestos” consiste de “slots” y

“señales”  Un “slot” está definido mediante entradas y salidas y el tipo de elemento que se puede ubicar en el (ej. AVR, Governor, etc.)  Una señal conecta una entrada con una salida  Un “frame para modelos compuestos” es un tipo, y por lo tanto

puede ser reutilizado.

Un “frame para modelos compuestos” puede interpretarse segun el principio de una caja negra Estabilidad de sistemas de potencia

1 8

9

Elemento compuesto  Un elemento compuesto rellena el frame de un modelo compuesto

con modelos concretos.  El “tipo” de un elemento compuesto es el “frame” del elemento

compuesto.  Un elemento compuesto es un “elemento” y por lo tanto está

definido en la red y no puede estar repetido

1 9


Elemento compuesto MyFrame:

pgt f

0

PCO ElmPco*

at

pt

Pmu El mPm u*

1

0

Gen ElmSym* 1

1 T

G ~

G1

2 T

G ~

G2

PMU Estabilidad de sistemas de potencia

PCO 2 0

10

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