Sistemas Eléctricos en Estado Estable I


Datos generales
Nombre Completo del Programa de Posgrado: Maestría en Ciencias en Ingeniería Eléctrica
Nombre Completo del Curso: Sistemas Eléctricos en Estado Estable I
Tipo de curso: Formativo
Créditos: 8
Número de Horas:
  • 60 Presenciales
  • 0 No Presenciales
Profesores que impartirán el curso: Juan Manuel Ramírez Arredondo
General
Se enfatizan los conceptos principales y las técnicas para determinar las condiciones de estado estacionario. Se estudia el concepto de circuito de las matrices de red (Ynodal y Znodal). Se estudia la formulación del problema de flujos de potencia. Se analizan y comparan diversas alternativas para la solución del problema de flujos. Se desarrollar técnicas eficientes para el estudio de contingencias. Se evalúa la cargabilidad de una línea de transmisión. Se presentar formulaciones modernas y eficientes para el estudio de fallas.

Específicos
Que el estudiante conozca la estructura de una red eléctrica de potencia, susprincipales componentes, y su interrelación. Que conozca las principales tareas de un centro de control de energía, desde donde se planea y opera la red, con énfasis en la operación económica.
1. Cap. 1: Introducción a los sistemas eléctricos de potencia y sus componentes – 2 hrs
2. Sistema por unidad – 2 hrs
2.1. Definiciones
2.2. Ventajas
2.3. Ejemplos
3. Modelado de líneas de transmisión y Modelado del transformador – 4 hrs
3.1. Modelado de línea de transmisión para estudios de estado estacionario
3.2. Modelado del transformador para estudios de estado estacionario
3.3. Concepto de cambiador de derivaciones
4. Matrices de red (Ynodal y Znodal) – 6 hrs
4.1. Interpretación circuital de Ynodal y Znodal
4.2. Algoritmos de formación de Ybus
4.3. Método de inyección de corrientes y de potencia
4.4. Técnicas de solución
4.5. Eliminación de nodos
4.6. Formaciónde Znodal por algoritmo
Actividad: Programar en Matlab el algoritmo de Ynodal y de Znodal: Valor 0.5/5
5. Manejo de matrices dispersas – 4 hrs
5.1. Definiciones
5.2. Técnicas de almacenamiento en vectores
5.3. Técnicas de ordenamiento para preservar la dispersidad
Actividad: examen de medio término. Valor 0.5/5
6. Problema de flujos de carga (Newton, Desacoplado, CD, Contingencias) – 8 hrs
6.1. Formulación de problema
6.2. Ecuaciones de restricción
6.3. Alternativas de representación de las ecuaciones
6.3.1. Coordenadas polares
6.3.2. Coordenadas rectangulares
6.4. Alternativas de solución
6.4.1. Método de Newton-Raphson
6.4.2. Método de Gauss Seidel
6.5. Formulaciones simplificadas
6.5.1. Formulación desacoplada
6.5.2. Formulación desacoplada rápida
Actividad: Programar en Matlab el algoritmo de flujos de carga: (i) Newton- Raphson; (ii)
Desacoplado rápido. Valor 0.5/5
7. Cargabilidad de líneas de transmisión – 4 hrs
7.1. Representación de líneas de transmisión
7.2. Concepto de SIL
7.3. Obtención de curvas de cargabilidad por caída de tensión y estabilidad.
Actividad: Programar en Matlab el algoritmo de cargabilidad de una línea de transmisión. Valor 0.5/5
8. Problema de fallas (Balanceadas y desbalanceadas) 4 hrs
8.1. Concepto de componentes simétricas
8.2. Obtención de equivalentes
8.3. Algoritmo generalizado para el estudio de fallas
8.3.1. Cálculo de corrientes de falla
8.3.2. Evaluación de los voltajes de posfalla
8.3.3. Análisis de resultados
Actividad: Realizar un programa de cálculo en Matlab para el cálculo de fallas: (i) línea-tierra; (ii)
línea-línea; (iii) falla trifásica. Valor 0.5/5.
9. Flujos óptimos – 8 hrs
9.1. Concepto de flujos óptimos
9.2. Formulación generalizada
9.3. Definición de variables independientes y de control
9.4. Técnicas modernas para la solución de un problema de optimización no-linea
9.4.1. Algoritmos genéticos
9.4.2. Differential evolution
9.4.3. Particle swarm optimizar
Actividad: Resolver el problema de despacho económico mediante: (i) algoritmos genéticos; (ii)
Differential evolution; (iii) Particle swarm. Valor 0.5/5.
10. Estimación de estado – 8 hrs
10.1.Concepto
10.2.Centro de control
10.3.Mediciones y errores aleatorios
10.4.Observabilidad
10.5.Método de mínimos cuadrados para la estimación de estado
10.6.Método deacoplado para estimación de estado
10.7. PMUs
Actividad: Programar en Matlab el estimador de estado: (i) Mediante mínimos cuadrados; (ii) desaoplado. Valor 0.5/5
11. Aplicaciones de los dispositivos FACTS – 8 hrs
11.1.Concepto de FACTS
11.2. FACTS de primera generación TCSC y SVC
11.3. FACTS de segunda gneración StatCom, SSSC, UPFC
11.4. Inclusión de dispositivos FACTS en el estudio de flujos de carga
11.5.Concepto SmartGrid
Actividad: Programar en Matlab el algoritmo de Newton-Raphson para flujos de carga, incluyendo: (i) TCSC; (ii) SVC; (iii) UPFC.
Valor: 0.5/5 Actividad: examen final. Valor 1/5
  1. Arrillaga and C. P. Arnold, “Computer Analysis of Power systems”, Wiley & Sons 1990
  2. J. Greinger and W. D. Stevenson Jr., “Power Systems Analysis”, Mc Graw-Hill 1994
  3. Arrillaga and C. P. Arnold, “Computer Modelling of electrical Power Systems”, John Wiley & Sons, 1983
  4. Kusic, George L. “Computer-aided power systems analysis. “, 2009
  5. Schavemaker, Pieter. “Electrical power system essentials.”, 2008
  6. Strzelecki, Ryszard Michal. “Power Electronics in Smart Electrical Energy Networks. “, 2009
  7. Gómez Expósito, Antonio. ed. “Electric energy systems: analysis and operation.”, 2007
  8. Lee, Kwang Y. ed. “Modern heuristic optimization techniques: theory and applications to power Systems.” 2010
  9. Tleis, Nasser D. “Power systems modelling and fault analysis: theory and practice.”, 2010
  10. Kothari, D. P., “Modern power system analysis.”, 2010
  11. Zhang, Xiao-Ping, “Flexible AC Transmission Systems: Modelling and Control.”, 2009
  12. Power systems modelling and fault analysis: theory and practice. Tleis, Nasser D, 2008.
  13. Electric power systems: a conceptual introduction. Meier, Alexandra von, 2007
  14. Juan M. Ramirez “Notas del curso.”, 2010
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  • exámenes 0%
  • Total 100%
  • Conocimientos:
  • Habilidades:
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