Guía Básica
Manual Básico Digsilent Power Factory La presente trata de la elaboración de un manual básico para el aprendizaje y fácil manejo del uso del Software DIgSILENT Power Factory, en el análisis de Sistema de Potencia.
MRC 24/10/2010
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CONTENIDO
1. Introducción 2. Objetivo 3. Características del programa 4. Funciones principales y espacio de trabajo 5. Partes del espacio de trabajo 6. Administración de base de datos 7. Modulo del flujo de carga 8. Modulo de cortocircuito 9. Exposición de un estudio
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Manual Básico del Programa
1- Introducción El desarrollo del programa de cálculo DIgSILENT (Digital Simulator and Electrical NeTwork) comenzó en 1976, utilizando el talento de varios ingenieros experimentados en sistemas eléctricos de potencia y desarrolladores de software. Desde el nacimiento del DIgSILENT, el programa ha crecido incorporando varias características de análisis que se requieren para planificar, operar y mostrar aspectos del sistema eléctrico. El nuevo programa DIgSILENT Power Factory es una herramienta integrada de análisis de sistemas eléctricos que combina confiabilidad y flexibilidad en el modelado de elementos, con el estado del arte en los algoritmos de solución en conjunto con un concepto único de manejo de base de datos. El concepto Power Factory inició en 1993 cuando se tomó la decisión de re-diseñar al ya exitoso DIgSILENT versión 10.31 con algoritmos de solución mejorados y tecnología avanzada incorporados a una base de datos orientada a objetos. Power Factory incorpora una lista (en continuo crecimiento) de funciones de simulación que incluye: Flujos de potencia, análisis de fallas, optimización de redes de distribución, dimensionamiento de cables según IEC, simulación electromecánica, simulación electromagnética, coordinación de la protección, análisis de armónicos, análisis de confiabilidad, análisis de estabilidad de tensión, análisis de contingencias, Modelamiento de dispositivos de electrónica de potencia, interfaz para SCADA, base de datos multiusuarios y herramientas avanzadas: Flujos óptimos de potencia y planificación producción. DIgSILENT Power Factory ha conseguido éxito en amalgamar los requerimientos de cada una de las áreas del análisis de sistemas eléctricos, para combinar técnicas sofisticadas en bases de datos, con una capacidad flexible en el modelado del sistema y con un algoritmo de solución que están en el estado del arte. La combinación de esos desarrollos en un paquete completamente compatible con Windows 95/98/NT/2000/XP/Vista, ofrece al usuario un alto grado de flexibilidad y capacidad, para analizar cualquier aspecto de un sistema eléctrico, de una manera eficiente y exacta. DIgSILENT Power Factory es la herramienta computacional líder en el mundo, gracias a la integración de sus capacidades de modelado y sus algoritmos de solución.
2- Objetivo del manual Principalmente está orientado a los futuros ingenieros con el fin de familiarizarse con el programa de simulación de sistemas de potencia Digsilent que involucra el análisis de flujo de potencia, cortocircuito, etc.
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3- Características del programa El DIgSILENT Power Factory es una herramienta integrada para el análisis de sistemas eléctricos de potencia caracterizando técnicas confiables y flexibles de modelado y algoritmos. DIgSILENT ha sido desarrollado con la nueva tecnología de programación orientada a objetos y lenguaje de programación C++. De esta manera logra el mejor compromiso entre la flexibilidad ilimitada y requerimientos de fácil manejo, siendo completamente compatible con Windows 95/98/NT/2000/XP/Vista.
4- Funciones principales y espacio de trabajo 4.1.- Funciones •
Flujo de potencia AC/DC
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Análisis de Corto Circuito
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Fallas generales
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Simulación dinámicas (RMS)
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Simulación de transitorios Electromagnéticos
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Análisis de Eigenvalores
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Reducción de redes
•
Coordinación de Relés de protección
•
Chequeo de la respuesta de unidades de protección
•
Análisis de Armónicos
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Cálculo de Confiabilidad
•
Despacho Económico
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Interface SCADA
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Lenguaje DSL y DPL
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Diagrama unifilares del sistema modelado
•
Diagrama de configuración de subestaciones
•
Instrumentos virtuales para visualizar resultados
Todas estas funciones tienen acceso a una base de datos, con un sistema integrado de manejo de casos de estudio y escenarios de sistemas. Algunas características adicionales incluidas son: •
Capas múltiples integradas, ventanas múltiples para ver simultáneamente diagramas unifilares y diagramas de subestaciones.
•
Generación automática de configuración de subestaciones.
•
El sistema más moderno de ventanas con un administrador de datos integrados.
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•
Un administrador del sistema, con filosofía de manejo redundante para la definición de casos de estudio y esce narios del sistema.
4.2.- Espacio de trabajo El programa utiliza un ambiente de trabajo muy similar al que se utiliza en Windows, las ventanas más importantes se muestran en la Figura Nº1.
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Ventana principal (1)
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Ventana del administrador de datos (2)
•
Ventana gráfica (3)
•
Ventana de salida (4)
1
2 3
4 Figura Nº1
5- Partes del espacio de trabajo Se empieza por conocer los submenús que se encuentran en la barra del menú principal mostrada en la Figura Nº1.
5.1 Archivo En la Figura Nº2 se observa el despliegue del menú Archivo en el menú principal.
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Figura Nº2 5.1.1 Configurar tutorial Acceso aun tutorial preparado para las funciones básicas del programa. 5.1.2 Nuevo Función para crear nuevos proyectos de trabajo. 5.1.3 Activar y desactivar el proyecto Función activar para entrar a un proyecto; y desactivar para salir de cualquier proyecto. 5.1.4 Save operation scenario Función para guardar los cambios realizados dentro de un escenario de operación. 5.1.5 Abrir administrador de datos Acceso al administrador de datos del DIgSILENT 5.1.6 Importar y exportar
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Función para exportar e importar los archivos generados (*.pfd). Con esto se puede mantener un Backus de la información generada o poder realizar el intercambio de información. 5.1.7 Imprimir, configurar página e impresión Acceso para definir funciones y configuración de impresi ón
5.2 Editar En la Figura Nº3 se observa el despliegue del menú Editar.
Figura Nº3 5.2.1 Configurar tutorial Función que deshace todo movimiento realizado en el c aso de estudio. 5.2.2 Diagrama unifilar Se tiene acceso a las propiedades de los diagramas unifilares de los casos que se encuentren activados y funciones como: deshacer, cortar, copiar, pegar, eliminar y seleccionar todo. 5.2.3 Proyecto Con esta función se tiene acceso directo a realizar cambios en el proyecto activo. 5.2.4 Caso de estudio Con esta función se tiene acceso a realizar cambio directamente en el caso de estudio.
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5.2.5 Otros Con estas funciones es posible mirar el contenido del caso de estudio, saber cuántas aéreas, escenarios, etc., están asociados en el caso de estudio.
5.3 Calculo En la Figura Nº4 se observa el despliegue del menú Editar.
Figura Nº4 5.3.1 Flujo de carga Con esta opción se accede a la ventana flotante del flujo de carga y sus opciones respectivas, por ejemplo Flujo de carga con dependencia de la tensión, sistemas balanceados o desbalanceados, ajuste automático de taps de transformadores, considerar límites de potencia reactiva, etc. 5.3.2 Cortocircuito Acceso a la ventana flotante del modulo de análisis de fallas y las funciones respectivas, por ejemplo: Método de solución y calculo de fallas (VDE, IEC, ANSI, Completo), Tipo de falla (Corto circuito trifásico, bifásico, monofásico, bifásico a tierra, etc.), Corriente del corto circuito, Tiempo del interruptor, Tiempo de despeje de falla. 5.3.3 Estabilidad Para acceder a las funciones propias del modulo de estabilidad, como son: El flujo de carga, la comprobación de las condiciones iniciales, la definición de los tiempos de arranque y parada de la simulación, análisis modal y de identificación de parámetros.
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5.3.4 Confiabilidad Acceso a la pantalla flotante del modulo de confiabilidad y las funciones respectivas, como por ejemplo: Análisis de conexiones y análisis de flujo de carga, contingencias, definición de la interrupción, etc. 5.3.5 Armónicos Acceso a la ventana flotante del modulo de Armónicos, con funciones como por ejemplo: Distribución de voltaje y corrientes en donde se realiza el cálculo de THD bajo las normas IEEE o DIN, y características de Impedancia – Frecuencia. 5.3.6 Flujo de potencia optimo Función para realizar un flujo de carga óptimo, definiendo valores al despacho de potencia activa, así como factores de penalización. 5.3.7 Restablecer cálculo Borra de la memoria los cálculos realizados hasta el momento.
5.4 Datos En la Figura Nº5 se observa el despliegue del menú Datos.
Figura Nº5 5.4.1 Estabilidad Con esta opción es posible seleccionar las variables que se quieren monitorear y también editar los eventos para la simulación de e stabilidad. 5.4.2 Armónicos Definición de los datos necesarios para el e studio de armónicos.
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5.5 Salida En la Figura Nº6 se observa el despliegue del menú Salida.
Figura Nº6 5.5.1 Diagrama unifilar Se emplea para modificar los atributos específicos de presentación en los diagramas unifilares, filtros de colores para los niveles de te nsión, y el bloque de leyenda. 5.5.2 Resultados para elementos fronteras Para configurar el tipo de resultados que se presentan en los elementos de rama en el diagrama unifilar. Es posible seleccionar resultados predefinidos como son: Cargabilidad de la línea; potencias activa, reactiva o aparente; tiempo de operación de relés; nombre de la protección asociada; o elegir algunos formatos que son editables por el usuario. 5.5.3 Resultados para barras Es posible elegir que se presenten las tensiones fase-fase o fase-neutro de las barras o elegir una mascara de resultados para l as barras, la cual es editable. 5.5.4 Documentación de los datos de dispositivos Con esta función podemos obtener una lista en la ventana de salida de todos los elementos, por ejemplo: si el elemento es un transformador, el usuario puede solicitar datos del mismo como: tipo, grupo de conexión, niveles de tensión, numero de taps, etc. 5.5.5 Comparación de resultados on/off Con esta función podemos obtener una lista en la ventana de salida de todos los elementos, por ejemplo: si el elemento es un transformador, el usuario puede solicitar datos del mismo como: tipo, grupo de conexión, niveles de tensión, numero de taps, etc.
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5.5.6 Editar comparación de resultados Sirve para ajustar los rangos de desviación de las variables antes mencionadas y así asignarle un color a cada uno para que sea mostrado en el diagrama unifilar. 5.5.7 Flujo de carga/cortocircuito Es posible después de haber montado un sistema, obtener una lista de las áreas que se están aisladas y de los elementos que por cualquier motivo no conectamos. También después de haber corrido un flujo de carga o un corto circuito podemos obtener un reporte en la ventana de salida, escogiendo que resultados deseamos ver.
5.6 Salida En la Figura Nº7 se observa el despliegue del menú Opciones. Se define los settings del usuario para los diagramas unifilares, formatos del dibujo y activación o desactivación de las herramientas de dibujo en los diagramas unifilares.
Figura Nº7
5.7 Ventana Para el manejo de las ventanas en la plataforma de trabajo, personalización de iconos y espacio de trabajo se emplean las funciones dentro del menú: Ordenar iconos y ventanas, organizar horizontalmente y verticalmente, en cascada, tal como se observa en la Figura Nº8. Estos comandos son esencialmente para organizar las ventanas y su distribución dentro del espacio de trabajo. 5.7.1 Guardar área de trabajo Para salvar una distribución particular del espacio de tr abajo definida por el usuario.
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Figura Nº8
5.8 Ayuda En la Figura 9 se puede observar el despliegue del menú Ayuda en la barra del menú principal
Figura Nº9 5.8.1 Iniciando Permite el acceso directo al material de ayuda en línea para el usuario inicial. 5.8.2 Manual del usuario Comando para acceder al manual del usuario básico. 5.8.3 Referencia técnica Comando para acceder a la ayuda en línea, sobre el soporte técnico de los distintos tópicos del programa.
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5.8.4 Acerca del Digsilent Abre una ventana que presenta información correspondiente a la versión del programa que se está utilizando, los derechos de autor y los módulos disponibles en la versión que se está trabajando. Además brinda información si se está trabajando en modo DEMO VERSION; es decir si el programa no pudo leer la licencia.
6- Administración de base de datos Este ítem se verá con mayor detalle en la exposición.
7- Modulo de flujo de carga Este ítem se verá en detalle en la exposición.
8- Modulo de cortocircuito Este ítem se verá en la exposición.
9- Exposición de un Estudio Este ítem mostrara el desarrollo de un estudio de Pre Operatividad usando la herramienta de simulación Power Factory.
