CAPÍTULO 5.
PRÁCTICAS DE LABORATORIO DE INYECCIÓN DE ENERGÍA A LA RED DE
DISTRIBUCIÓN UTILIZANDO DIGSILENT
La necesidad de realizar de manera práctica lo que se observa en clases, justifica en alguna
medida la creación de guías de laboratorio, en las que el estudiante pueda basarse para
comprender los conceptos aprendidos.
Este capítulo incluye dos guías de laboratorio para una planta hidroeléctrica que puede
funcionar con un generador sincrónico o con uno asincrónico.
La primera guía (con generador sincrónico) trata lentamente y de manera sencilla y muy
cuidadosa la simulación de una red de generación distribuida y su comportamiento,
abordándolo desde la familiarización inicial con el programa de simulación, pasando por el
modelado de la red, su parametrización, y el análisis de resultados.
La segunda guía, en la que se analiza el comportamiento de un generador asincrónico, se basa
en el proceso seguido en la primera, ya que ciertos parámetros del programa de simulación se
mantienen iguales para ambas.
La práctica de laboratorio incluye además una Hoja de Cálculo. En ella el estudiante
introducirá los datos a utilizar y ésta devolverá otros, que servirán para la parametrización de
las redes de distribución que se creen en DigSilent y también para complementar los cálculos
que deban realizarse al momento de obtener los resultados.
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INYECCIÓN A LA RED ELÉCTRICA DE DISTRIBUCIÓN, DE PLANTAS
GENERADORAS CON FUENTES RENOVABLES DE ENERGÍA.
GUÍA DE LABORATORIO #1
TECNOLOGÍA: PEQUEÑA CENTRAL HIDROELÉCTRICA
TIPO DE GENERADOR: SINCRÓNICO
TABLA DE CONTENIDOS
2.- OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA ............................................................................................................... 51
3.- MARCO TEÓRICO ....................................................................................................................................... 52
3.1. Generalidades .............................................................................................................................................. 52
3.2. Regulación de Tensión .............................................................................................................................. 54
4.- HOJA DE CÁLCULO .................................................................................................................................... 56
5.-INTERFAZ DE USUARIO ........................................................................................................................... 66
6.- DISEÑO DEL SISTEMA DE ESTUDIO ................................................................................................. 67
7.- PARAMETRIZACIÓN DE ELEMENTOS EN EL SISTEMA DE ESTUDIO. ............................. 69
7.1. Terminales ................................................................................................................................................... 69
7.2. Red Externa................................................................................................................................................. 71
7.3. Línea de Interconexión.............................................................................................................................. 74
7.4. Transformador de Potencia ...................................................................................................................... 78
7.5. Cargas ........................................................................................................................................................... 81
7.6. Generador Sincrónico................................................................................................................................ 83
7.7. Pararrayos .............................................................................................. Error! Bookmark not defined.
8.- ANÁLISIS DE FLUJO DE CARGAS Y DEPURACIÓN DE ERRORES DEL SISTEMA.......... 87
9.- CREACIÓN DE EVENTOS........................................................................................................................ 88
10.- DEFINICIÓN DE VARIABLES DE SIMULACIÓN ......................................................................... 89
11.- CREACIÓN DE HOJAS DE GRÁFICOS.............................................................................................. 91
12.- EDICIÓN DE HOJAS DE SIMULACIÓN ........................................................................................... 92
13.- CORRIDAS DE FLUJO DE CARGA, CONDICIONES INICIALES Y SIMULACIONES ..... 92
14.- VISUALIZACIÓN DE LA SIMULACIÓN ............................................................................................ 93
15.- PRESENTACIÓN DE RESULTADOS GRÁFICOS ........................................................................... 94
17.- CONCLUSIONES .................................................................................. Error! Bookmark not defined.
50
1.- INTRODUCCIÓN
Los ejercicios que se habrán desarrollado al completar la presente guía utilizan los conceptos
fundamentales relacionados a la generación en pequeñas centrales hidroeléctricas con
generador sincrónico, su interconexión a la red y simulaciones del comportamiento de los
equipos eléctricos de estas Plantas Generadoras y sus Subestaciones ante la ocurrencia de
situaciones usuales en las mismas, incluyendo el comportamiento transitorio de las variables
eléctricas seleccionadas.
Los diferentes tipos de cálculos y las herramientas disponibles en DIgSILENT se ejercitarán
para lograr una familiarización tanto con el software como con los métodos de análisis de
redes de distribución, sus protecciones contra fallas, visualización gráfica e interpretación de
los resultados obtenidos.
Durante el tiempo de práctica, pueden utilizarse los apuntes de clases para realizar los
ejercicios. Es recomendable, sin embargo, que otras fuentes de información sean consultadas
para una mejor comprensión del laboratorio.
¡Éxitos con la tarea!
2.- OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA
Utilizar DIgSILENT como un simulador para estudiar y comprender el comportamiento de
una red de distribución a la que se conecta un generador sincrónico, tanto en el momento en
que se establece la conexión eléctrica (cierre del interruptor) y se inicia la inyección, como en el
momento en que ésta se interrumpe bruscamente (abriendo el interruptor). Para ambos casos
se generarán las gráficas respectivas de sus transitorios de voltaje, corriente, velocidad, ángulo
del rotor, potencia de la turbina y demás variables que se consideren importantes de visualizar.
51
3.- MARCO TEÓRICO
3.1. Generalidades
Esta guía de Laboratorio se refiere a una red de distribución radial a la cual se desea inyectar la
energía generada por un generador síncrono acoplado a una turbina hidráulica Francis, con
tubería de media presión (144 metros de carga neta) y una longitud de 350 metros, lo cual
permite tomar el 100% de la potencia nominal, en un tiempo mínimo de 100 segundos, sin que
se presenten sobrepresiones significativas en la tubería. La placa de datos de la turbina en
cuestión se muestra a continuación en la figura 5.1. (Véase Figura 5.1).
Figura 5.1. Placa de turbina de caso de estudio
El generador utilizado tiene las características que se adjuntan para parametrizarlo en DigSilent,
en donde se requiere de la definición de un modelo de planta que permite un control más
directo del comportamiento del generador, tal como debe montarse en una planta real de
generación. Dicho modelo de planta cuenta con un AVR que controla la corriente de
excitación y un gobernador que controla la admisión de agua. Además, se tiene un VCO LIM
cuya función básica es limitar diferentes parámetros del control de voltaje en sus valores
máximos y mínimos. La construcción del generador sincrónico es de polos salientes, de 8
polos, con embobinado amortiguador como se muestra en la fotografía. El generador utilizado
se muestra en la figura 5.2 a continuación. (Véase Figura 5.2)
52
Figura 5.2. Generador sincrónico de caso de estudio
Se recuerda que la corriente de sincronización al conectar el bus de generación con el bus del
sistema (al cerrar el interruptor) se puede calcular a partir del equivalente Thévenin de la red,
utilizando el diagrama que se muestra a continuación, en la figura 5.3:
Figura 5.3. Diagrama de la Red de Generación
La 𝐼𝑠𝑖𝑛𝑐 será la que se produzca en el circuito anterior si la operación de sincronismo no es
ideal y la diferencia ⃗⃗⃗⃗
𝐸𝑎 − ⃗⃗⃗
𝑉𝑡 es diferente de cero.
𝐼𝑠𝑖𝑛𝑐 =
⃗⃗⃗⃗𝑎 − ⃗⃗⃗
𝐸
𝑉𝑡
𝑋𝑠 + 𝑋𝑡 + 𝑋𝑔
53
Donde:
Isinc es la corriente de Sincronización
Ea es la FEM inducida en el generador
Vt es el voltaje en terminales del bus de generación
Xs es reactancia de Thévenin (Sistema)
Xt es la reactancia del Transformador
Xg es la reactancia síncrona del Generador.
Por lo tanto la magnitud de la corriente de sincronización estará en función de la precisión con
la que el AVR reduzca el ángulo de desfase entre ⃗⃗⃗⃗
𝐸𝑎 y ⃗⃗⃗
𝑉𝑡 en el momento del cierre del
interruptor. A mayor ángulo de desfase se tendrá una corriente de sincronización mayor. El
límite de corriente de sincronización que se estima normal es del 25% de la corriente nominal,
que corresponde aproximadamente a un ángulo de 6 grados de desfase, aunque de lograr un
desfase ideal de cero grados, es decir, una sincronización en fase, la corriente de sincronización
en el generador será cero.
3.2. Regulación de Tensión
El generador sincrónico cuyos datos se están usando en esta guía, tiene un sistema de
excitación brushless o sin escobillas semejante al del esquema que se muestra en la figura 5.4 a
continuación:
(Véasee Figura 5.4.)
54
Figura 5.4. Diagrama de Generador síncrono sin escobillas
El control automático de la tensión (AVR) tiene por objetivo mantener estable el voltaje en
bornes del generador, mediante el control de la fuerza electromotriz interna del generador.
Para ello el AVR recibe una señal de la magnitud de la tensión en los bornes del generador,
valor que es rectificado y filtrado hasta obtener una señal de corriente continua |V|
proporcional al valor eficaz original. Esta señal de continua se compara con el valor obtenido
en forma similar del voltaje de la red, |Vred| siendo la diferencia entre ambas el error de
tensión, e, que determina las señales para el disparo de los tiristores de alimentación de voltaje
DC de la excitatriz principal del generador y que finalmente se convierte en la tensión de
excitación del generador.
Una vez sincronizado el generador al sistema interconectado, la función del AVR está centrada
en mantener un factor de potencia constante. Para ello recibe una señal adicional de la
corriente del generador para que conjuntamente con la señal de voltaje, actúe sobre la corriente
de excitación del generador para mantener constante el factor de potencia.
En pocas palabras, el regulador de voltaje AVR acepta una tensión eléctrica variable a la
entrada, dentro de un parámetro predeterminado y mantiene a la salida una tensión constante
(siendo ésta regulada).
La respuesta de estos elementos de control es bastante rápida, del orden de los milisegundos.
55
4.- HOJA DE CÁLCULO
Para el desarrollo de esta práctica, es necesario determinar las características técnicas de los
equipos eléctricos a utilizar en la pequeña central hidroeléctrica, en la línea de interconexión y
en la subestación de distribución en la que se hará la inyección de energía. Para tal fin
utilizaremos una hoja de cálculo creada en Microsoft Excel en la cual, como punto de partida,
el estudiante podrá interactuar con datos reales de tres subestaciones que operan en el sistema
eléctrico de El Salvador, seleccionando una de ellas en la cual se hará la inyección de energía
renovable. A continuación, el estudiante irá ingresando los datos que figuran en las hojas de
especificaciones técnicas tanto del generador como del transformador, con ello la hoja
calculará los parámetros eléctricos que posteriormente deberán utilizarse para parametrizar los
equipos conectados en la red que se simulará en DIgSILENT. Estos cálculos incluyen
potencias, reactancias, voltajes, impedancias, geometrías de línea, factor de potencia, corriente,
ampacidad y calibre de conductores que permiten determinar, con criterios de ingeniería, el
dimensionamiento de la línea de interconexión, la capacidad del transformador y la selección
de pararrayos adecuados para protección de los equipos conectados.
Para iniciar esta práctica e identificar los valores con los que el estudiante debe interactuar,
realizar lo siguiente:
•
Abrir la carpeta de la práctica de laboratorio a realizar.
•
Ejecutar la Hoja de Cálculo (Hoja_Maestra.xlsx).
•
Una vez abierta la hoja de cálculo, puede observarse que la interfaz con la cual el
estudiante debe interactuar cuenta con una ventana que muestra los distintos
equivalentes de Thévenin de las subestaciones, debido a que esta guía está enfocada a la
generación sincrónica, la interfaz también cuenta con una ventana referida a este tipo
de inyección de energía, estas se muestran a continuación en la figura 5.5 y 5.6
respectivamente.
56
Figura 5.5. Equivalentes de Thévenin en la Hoja Maestra
Figura 5.6. Interfaz de Usuario de la Hoja Maestra
Como se muestra en imagen de la pestaña de Equivalentes de Thévenin en diferentes puntos
de conexión a la red, la Hoja de Cálculo brinda a los estudiantes datos de tres subestaciones
reales, en Tecoluca, Nuevo Cuscatlán y El Pedregal.
Detalladamente como se puede observar en la imagen a continuación, en esta ventana se
brindan los valores de voltaje en las subestaciones, potencias de falla (trifásica 3PH, línea-tierra
LG, dos líneas a tierra LLG y dos líneas LL), además de los valores de corriente y su
correspondiente ángulo para cada una de estas fallas. Asimismo, se muestran también las
impedancias de Thévenin en las tres secuencias de voltaje (positiva, negativa y cero) y la
relación X/R para las mismas. (Véase Figura 5.7)
La falla trifásica es la que genera los valores más altos de potencia y corriente en las
subestaciones, por tal razón cuando se definen los equivalentes de Thévenin a utilizar en esta
hoja, los valores generados ante esta falla son los que se trasladan tanto al análisis del sistema
de estudio como a la red de generación distribuida en DIgSILENT.
NOTA: El estudiante debe notar que sólo algunos campos en la Hoja Maestra de Datos son
modificables.
Figura 5.7. Datos de Subestaciones
59
En la imagen referida a la inyección de energía eléctrica mediante una pequeña central
hidroeléctrica basada en generación sincrónica, se muestra la interfaz con la que el estudiante
podrá interactuar para definir los parámetros de los equipos a conectar en la red de generación
distribuida, para ello se deben introducir los datos técnicos de equipos reales tales como el
generador y el transformador, mediante los cuales la hoja calculará los datos de interés para
poder aplicarlos en DIgSILENT.
En esta ventana de la Hoja Maestra, se cuenta con la tabla CARACTERÍSTICAS DEL
PROYECTO en la que el estudiante puede introducir una potencia instalada de generación
(potencia nominal del generador a utilizar), seleccionar el bus de distribución al que este
generador se interconectará (Tecoluca, Nuevo Cuscatlán o El Pedregal), indicar la frecuencia
del sistema y el voltaje de generación con el que trabajará el generador, basados en datos
reales o aquellos que hayan sido proporcionados en clase. (Véase figura 5.8).
Figura 5.8. Características del Proyecto en la Hoja Maestra
Al elegir un bus de distribución, la hoja indica automáticamente los valores de voltaje de
conexión, potencia trifásica de falla, y corriente nominal del sistema con su respectivo ángulo
según la pestaña Thévenin, en la tabla de SISTEMA; en esta misma tabla, al haber
seleccionado el bus de distribución, la hoja calcula los valores de reactancia del sistema al
voltaje de distribución y al voltaje de generación, esto mediante un cambio de base.
(Véase Figura 5.9)
60
Figura 5.9. Datos de Sistema en la Hoja Maestra
Posteriormente, el estudiante debe introducir en la tabla de GENERADOR SINCRÓNICO
los datos de placa del generador que se haya decidido utilizar, estos valores son los de la
reactancia subtransitoria, reactancia cero y el factor de potencia al cual trabaja el generador
instalado. Con los datos ingresados por el estudiante, la hoja calcula valores necesarios en la
parametrización de la red en DigSilent y en el dimensionamiento de las protecciones de la
subestación y el propio generador mediante la limitación de corriente en las bobinas del estator
cuando ocurre una falla monofásica, por lo general esta corriente debe tener un valor máximo
de 5A.
Figura 5.10. Datos de Generador Hoja Maestra
61
De igual manera que para el caso anterior, el estudiante debe introducir en la tabla de
TRANSFORMADOR DE POTENCIA, en la figura 5.11, los datos de placa del
transformador seleccionado, entre los que se encuentran los tipos de conexión tanto primaria
como secundaria del transformador (Delta-Delta, Delta-Estrella, Estrella-Delta, EstrellaEstrella), las impedancias de secuencia positiva y cero, el factor de carga (que como máximo
debe tener un valor de 80%) y el factor de servicio (normalmente es del 100%). En la parte de
Impedancia de Magnetización deben ingresarse los valores normales de pérdidas para los
transformadores las cuales son las pérdidas totales (generalmente del 2%), las pérdidas en
cobre (cercanas al 80% de las pérdidas totales) y las pérdidas en núcleo (cercanas al 20% de las
pérdidas totales). (Véase Figura 5.11).
Figura 5.11. Datos de Transformador en la Hoja Maestra
62
Posteriormente, en la tabla LÍNEA DE INTERCONEXIÓN, el estudiante debe introducir
ciertos parámetros de la línea necesarios para el cálculo del calibre del conductor y los valores
de reactancias necesarios para el análisis; entre estos datos necesarios se tiene la longitud que
tendrá la línea y sus respectivas pérdidas de potencia en la distribución, de igual forma y
dependiendo del voltaje al cual se realizará la interconexión, debe indicarse la geometría de las
fases mediante las distancias respectivas entre cada una de ellas. Al conocer la distancia media
geométrica, el estudiante debe indicar el factor de corrección correspondiente en base a la tabla
de cálculo de conductores ACSR, mediante un cálculo visto en clase.
Para la parametrización del conductor ACSR a utilizar, se debe partir del valor de la resistencia
de línea (que se obtiene automáticamente mediante la impedancia del sistema), con este valor el
estudiante puede referirse a las tablas de cálculo de conductores para indicar los valores de
resistencia y reactancia de secuencia positiva y cero de la tabla de Excel, además del calibre del
conductor necesario. (Véase Figura 5.12)
63
Figura 5.12. Datos de Línea en la Hoja Maestra
Para finalizar, el estudiante contará con una tabla de PARARRAYOS en la cual se
dimensionan estos equipos de protección para toda la red de distribución, ya que son de suma
importancia para los equipos eléctricos instalados ante fallas en la red eléctrica. (Véase Figura
5.13)
64
Figura 5.13. Selección de Pararrayos en la Hoja Maestra
65
5.-INTERFAZ DE USUARIO
A continuación se describe brevemente la interfaz del usuario para que el estudiante pueda
familiarizarse correctamente con el programa. (Véase Figura 5.14).
La ventana principal de DigSilent contempla las siguientes regiones:
1. Barra de Menú
2. Barra de Herramientas
3. Ventana Gráfica (Espacio de Trabajo)
4. Barra de Herramientas Gráficas
5. Ventana de Salida
6. Barra de Estado
1
2
3
4
6
5
Figura 5.14. Interfaz de Usuario de DigSilent
Barra de Menú: Esta barra contiene los menús principales de DigSilent. Cada menú
desplegable muestra una lista de opciones que realizan funciones específicas.
Barra de Herramientas: Muestra los botones de comando principales del programa. Aquellos
botones que aparezcan en gris (sin resaltar) se encuentran desactivados (se activan bajo
condiciones específicas del programa). Algunos comandos cambiarán entre dos modos de
trabajo al pulsar sobre ellos.
66
Cuando el programa se ejecuta, esta barra solamente muestra los botones de comando
generales.
Ventana Gráfica: Esta ventana sirve para que el usuario diseñe y dibuje el sistema que desea
analizar.
Barra de Herramientas Gráficas: En ella se muestran los equipos que serán parte del sistema
de estudio. Transformadores, líneas, generadores y otros equipos están definidos por DigSilent
y pueden usarse para crear las redes que el usuario deba analizar.
Ventana de Salida: Esta ventana es una parte integral de la interfaz de DigSilent, pues es
gracias a ella que el programa se comunica con el usuario e indica los datos finales (o las fallas)
de la simulación
Barra de Estado: Esta barra muestra el estado actual de la simulación que tiene lugar en la
ventana gráfica. Sus parámetros se actualizan constantemente dependiendo de la simulación
que se lleve a cabo.
6.- DISEÑO DEL SISTEMA DE ESTUDIO
En este apartado, se indicará el proceso que debe seguir el alumno para poder completar el
diseño del sistema que se pretende estudiar.
Se definirán los buses con los voltajes respectivos a trabajar (generación, interconexión,
distribución), se deben incorporar la subestación seleccionada previamente, la línea de
interconexión entre el bus de generación y el bus de distribución, el generador y las cargas de la
subestación.
El esquema de la red que se trabajará en esta práctica de laboratorio permite apreciar los
distintos elementos que la componen, y su inserción en la ventana gráfica, tal como se muestra
a continuación: (Véase Figura 5.15).
67
Figura 5.15. Diseño de la Red de trabajo
Para poder dibujar correctamente este sistema de distribución, se seguirán los siguientes
pasos, en ese orden, logrando así conectar de una manera correcta todos sus elementos
eléctricos.
De la barra de herramientas gráficas seleccionar con un clic los elementos y colocarlos en la
ventana gráfica, en el siguiente orden:
• Tres terminales (Busbar)
(Bus de distribución, bus de interconexión y bus de
generación, en este orden gráfico descendente).
• Una Red externa (External Grid)
• Una Línea de Interconexión (Line)
que se conecta directamente al bus de distribución.
que conecta el bus de distribución con el bus de
interconexión.
68
• Un transformador (2-Winding Transformer)
entre el bus de interconexión y el bus de
generación.
• Un generador de tipo sincrónico (Synchronous Machine)
conectado directamente a su
bus (bus de generación).
• Dos cargas generales (General Load)
que se conectarán directamente al bus de
Distribución.
7.- PARAMETRIZACIÓN DE ELEMENTOS EN EL SISTEMA DE ESTUDIO.
En este apartado se procederá a parametrizar, en base a la selección de la red de distribución
hecha por cada estudiante, todos los equipos y elementos que están presentes en la red de
estudio (aquellos que fueron colocados en la venta gráfica en el numeral anterior).
7.1. Terminales
•
Seleccionar en la ventana gráfica el terminal al cual se conecta la red externa, al cual le
conocemos como el bus de distribución, con ello se desplegará la siguiente ventana:
Figura 5.16. Terminal de Conexión de la Red Externa
69
•
En la ventana mostrada anteriormente, se muestra activa la opción Basic Data, en la
cual se debe:
✓ Dar el nombre característico a este elemento.
✓ En el campo ‘System Type’, seleccionar la opción AC, que nos indica un
sistema eléctrico de corriente alterna.
✓ En el campo ‘Phase Technology’, seleccionar la opción ABC, que nos indica un
sistema de tres fases sin neutro.
✓ En el campo ‘Nominal Voltage’, debe ingresarse el valor de voltaje al cual
deberá trabajar el bus a parametrizar, que en este caso es el bus de distribución.
•
A continuación, se debe activar la opción ‘Load Flow’, mostrándose la siguiente
ventana:
Figura 5.17. Flujos de Carga en Terminales
•
En esta ventana debe realizarse lo siguiente:
✓ En esta parte, debe dirigirse al campo ‘Steady State Voltage Limits’ e ingresar
los valores de 1.06 como máximo y 0.94 como mínimo, los cuales permiten un
rango de desviación de tensión en los buses de la red eléctrica de +/- 6%, esto
debido a que la inyección de energía en media tensión se supone en una zona
urbana, tal como lo indica la Norma Técnica de Calidad de la SIGET.
70
•
Con estos cambios, el terminal ha quedado parametrizado.
•
Posteriormente, se deben realizar los mismos pasos antes descritos para la
parametrización de los otros dos terminales (bus de interconexión y bus de generación)
con sus respectivos nombres y voltajes de operación.
7.2. Red Externa
•
Seleccionar en la ventana gráfica la red externa conectada, con lo cual se desplegará la
ventana de parametrización en la cual se hará uso de los valores indicados del
equivalente Thévenin proporcionado en la hoja de Excel:
Figura 5.18. Configuración de la Red Externa
•
En la venta mostrada anteriormente, se muestra activa la opción ‘Basic Data’, en la cual
se debe:
✓ Dar un nombre particular a este elemento.
✓ En la pestaña “Grounding/Neutral Conductor”, en el campo ‘Star Point’,
seleccionar la opción ‘Not connected’, ya que no se cuenta con los valores de
impedancia interna a tierra de la subestación.
71
•
A continuación, se debe activar la opción ‘Load Flow’, mostrándose la siguiente
ventana:
Figura 5.19. Flujos de Carga en la Red Externa
•
En esta ventana, debe realizarse lo siguiente:
✓ En el campo ‘Bus Type’, debe seleccionarse la opción SL, ya que se trabaja con
una red que simula un bus de potencia infinita.
✓ En el campo ‘Setpoint’, debe estar activa la opción local.
✓ En el campo ‘Operation Point’, debido a que esta red externa es la referencia
en la red de distribución montada, el ángulo es de cero grados y el voltaje de 1.0
p.u.
•
Posteriormente, se debe activar la opción VDE/IEC ‘Short-Circuit’, obteniendo la
siguiente ventana:
72
Figura 5.20. Selección de VDE/IEC de la Red Externa
•
Para ingresar los valores requeridos en esta ventana, debe hacerse uso de la hoja de
cálculo de Excel, por lo cual debe realizarse lo siguiente:
✓ En el campo ‘Max. Values’, se encuentra un botón de flecha derecha, al
oprimirlo, se desplegará una venta en la cual se debe tener activa la opción
‘Impedance Representation’, en ella debe seleccionarse la opción X/R Ratio.
✓ Siempre en el mismo campo de ‘Max. Values’, puede observarse que son
necesarios los valores de Potencia (Sk”max), Corriente (Ik”max) y el valor de
X/R de secuencia positiva, así como también son necesarios los valores
máximos de Z2/Z1, X0/X1 y R0/X0, todos estos valores se encuentran en la
ventana Thévenin de la Hoja Maestra.
✓ En el campo ‘Min. Values’, los valores Sk”min y Ik”min nos permiten definir
un rango de operación normal en las subestaciones; por ello estos valores
suelen ser del 60% respecto de los valores Sk”max y Ik”max. En cuanto a los
valores X/R, Z2/Z1, X0/X1 y R0/X0, estos no varían, por lo que se ingresan
sin variación.
•
Con estos cambios, la red externa ha quedado parametrizada.
73
7.3. Línea de Interconexión
•
Seleccionar en la ventana gráfica la línea conectada, con lo cual se desplegará la
siguiente ventana:
Figura 5.21. Datos de Línea de Interconexión
•
En la venta mostrada anteriormente, se muestra activa la opción Basic Data, en la cual
se debe:
✓ Dar un nombre particular a este elemento.
✓ En el campo ‘Length of Line’, basándose en los parámetros ingresados en la
Hoja Maestra para este elemento, ingresar la longitud de la línea de
interconexión.
✓ En el campo ‘Laying’, seleccionar la opción Air, ya que la interconexión es
aérea.
•
A continuación se debe activar la opción ‘Load Flow’, mostrándose la siguiente
ventana:
74
Figura 5.22. Flujo de Carga en la Línea de Interconexión
•
En esta ventana, debe realizarse lo siguiente:
✓ En el campo ‘Max. Loading’, debe ingresarse el límite de carga térmica para los
cables aéreos de tensión, por lo general, este valor es de 80%.
•
Posteriormente debe activarse nuevamente la opción Basic Data y dirigirse al campo
‘Type’, en la opción “New Project Type”, y luego “Line Type (TypLne)” ya que en esta
parte debe seleccionarse el tipo de línea con la que se trabajará, es decir, en ella debe
parametrizarse el tipo de conductor que se utilizará para conectar los buses de
distribución e interconexión, la forma de realizar esta selección se muestra a
continuación:
75
Figura 5.23. Selección del tipo de Línea de Interconexión
✓ Esta parametrización, se debe realizar basándose en las tablas de conductor ACSR,
ya que se requieren los datos de diseño en base al calibre del conductor obtenido en
la Hoja Maestra mediante la resistencia de línea.
•
Al realizar el procedimiento anterior, se desplegará la siguiente ventana:
Figura 5.24. Parametrización de la Linea de Interconexión
76
•
En la venta mostrada anteriormente, se muestra activa la opción ‘Basic Data’, en la cual
se debe:
✓ Dar un nombre particular de tipo de línea, este puede ser el tipo de conductor y
el calibre del mismo para una mejor identificación.
✓ En el campo ‘Rated Voltage’, debe ingresarse el voltaje nominal seleccionado
de distribución.
✓ En el campo ‘Rated Current’, debe ingresarse la corriente nominal del
conductor seleccionado (para el conductor 336.4 MCM la corriente nominal es
519 A.)
✓ En el campo ‘Nominal Frequency’, debe ingresarse la frecuencia de trabajo en
la red eléctrica donde se realizará la inyección.
✓ En el campo Cable/OHL, debe seleccionarse la opción ‘Overhead Line’.
✓ En el campo ‘Number of Neutrals’, debe seleccionarse la opción de 0.
✓ En los campos inferiores, se desplegará la parametrización de secuencia
positiva/negativa y cero de las fases y del hilo neutro; en los campos ‘ACResistance’ de cada uno de ellos, se deben colocar los valores obtenidos en base
a tablas (ver valores en hoja maestra); del mismo modo, en los campos de
‘Reactance’, se deben colocar los valores obtenidos en base a tablas.
•
A continuación, se debe activar la opción ‘Load Flow’, mostrándose la siguiente
ventana:
Figura 5.25. Flujo de Carga en la Línea
77
•
En esta ventana, debe realizarse lo siguiente:
✓ En el campo ‘Max. Operational Temperature’, debe ingresarse el valor de
operación máxima a la cual puede someterse el conductor.
✓ En el campo Conductor Material, debe seleccionarse la opción ‘AluminiumSteel’ ya que el tipo de conductor es ACSR.
•
A continuación, se debe activar la opción ‘Cable Sizing’, mostrándose la siguiente
ventana:
Figura 5.26. Dimensionamiento de Cables
•
En esta ventana, debe realizarse lo siguiente:
✓ En el campo ‘Nominal Cross Section’, debe ingresarse el área de la sección del
conductor, estos valores se encuentran en las tablas de conductor ACSR (el
área del conductor ACSR 336.4 MCM es de 170.4912 mm2)
•
Con estos cambios, la línea de interconexión ha quedado parametrizada.
7.4. Transformador de Potencia
•
Seleccionar en la ventana gráfica el transformador, con lo cual se desplegará la siguiente
ventana:
78
Figura 5.27. Datos de Transformador de Potencia
•
En la ventana mostrada anteriormente, se muestra activa la opción ‘Basic Data’, en la
cual se debe:
✓ Dar un nombre particular a este elemento.
✓ En el campo ‘Type’, debe seleccionarse la opción ‘New Project Type’ con lo
cual se obtiene la siguiente ventana:
Figura 5.28. Selección de Transformador de Potencia
79
•
En la venta mostrada anteriormente, se muestra activa la opción ‘Basic Data’, en la cual
se debe:
✓ Dar un nombre particular de tipo de transformador, este puede ser la potencia
aparente del transformador en base a los cálculos obtenidos en la Hoja Maestra.
✓ En el campo ‘Technology’, debe seleccionarse la opción ‘Three Phase
Transformer’.
✓ En el campo ‘Rated Power’, debe ingresarse la potencia nominal del
transformador en base al dato generado en la Hoja Maestra.
✓ En el campo ‘Nominal Frequency’, debe ingresarse la frecuencia del sistema.
✓ En el campo ‘Rated Voltage’, deben ingresarse los voltajes de trabajo en lado
primario (HV-Side) y secundario (LV-Side) del transformador.
✓ En el campo ‘Vector Group’, deben seleccionarse las conexiones del
transformador tanto en el lado primario como en el secundario y el desfase
angular (Phase Shift = 1) que se tiene entre las fases del lado primario y las del
lado secundario.
✓ En los campos “Positive Sequence Impedance” y “Zero Sequence Impedance”
introduzca los valores de impedancias de secuencia positiva y cero que se
encuentran en la hoja maestra. (para introducir los valores en p.u haga clic
derecho en la flecha que apunta hacia la derecha que está en la parte superior
derecha de cada uno de estos campos)
80
•
A continuación, se debe activar la opción ‘Load Flow’, mostrándose la siguiente
ventana:
Figura 5.29. Flujo de Cargas en Transformador
•
En esta ventana, debe realizarse lo siguiente:
✓ En el campo ‘Tap Changer’, debe seleccionarse el lado en el cual se tendrá
variaciones mediante taps (comúnmente del lado primario), también debe
especificarse el porcentaje de variación que se tendrá en el voltaje por cada
cambio de taps así como el número de taps con los que contará el
transformador (definiendo los valores máximos y mínimos de taps respecto a la
referencia de posición neutral). Comúnmente, el transformador tiene un
cambio adiciona de voltaje del 2.5% por tap, con posiciones mínimas y
máximas de -2 y 2, respectivamente.
✓ En el campo ‘Magnetizing Impedance’, debe ingresarse el valor porcentual de
las pérdidas de corriente (valor que por lo general es de 0.15%) y el valor de
potencia de pérdidas en el núcleo, el cual ha sido obtenido en la Hoja Maestra.
✓
•
Con estos cambios, el transformador de potencia ha quedado parametrizado.
7.5. Cargas
•
Seleccionar en la ventana gráfica una de las cargas conectadas, con lo cual se desplegará
la siguiente ventana:
81
Figura 5.30. Parametrización de Cargas
•
En la venta mostrada anteriormente, se muestra activa la opción ‘Basic Data’, en la cual
se debe dar un nombre particular a este elemento.
•
A continuación, se debe activar la opción ‘Load Flow’, mostrándose la siguiente
ventana:
Figura 5.31. Flujo en Cargas
82
•
En esta ventana, debe realizarse lo siguiente:
✓ En el campo ‘Input Mode’, puede seleccionarse la opción para ingresar los
valores de las cargas a conectar.
✓ En el campo ‘Balanced/Unbalanced’, debe seleccionarse la opción ‘Balanced’
ya que la red se trabaja en un sistema balanceado.
✓ En el campo ‘Operating Point’, deben ingresarse los valores de potencia que se
le dará a la carga, esta potencia en conjunto con la de la otra carga conectada
deben estar en un rango de +/- 25% respecto de la potencia de despacho del
generador (es decir, la suma de las potencias activas de las dos cargas
conectadas a la subestación debe estar en el rango dado anteriormente, la
distribución de esa suma entre las dos cargas queda a criterio del estudiante), ya
que esto permite observar quién suministra la energía a la carga, si es la red
externa o es el generador.
•
Con estos cambios, la carga ha quedado parametrizada.
•
Posteriormente, se deben realizar los mismos pasos antes descritos para la
parametrización de la otra carga.
7.6. Generador Sincrónico
•
En la ventana gráfica se tiene conectado un modelo de máquina síncrona, pero debido
al proceso que conlleva la parametrización de este elemento, se ha generado una
plantilla de la máquina que cuenta con diferentes valores y configuraciones en los
cuales se ha basado el estudio y simulaciones de este trabajo.
•
Para colocar en la ventana gráfica la plantilla del generador sincrónico se deben realizar
los siguientes pasos:
✓ Debe seleccionarse la máquina síncrona conectada en la red y eliminarla de la
ventana gráfica.
✓ Dirigirse a la ‘Data Manager’
y desplegar la opción del proyecto en el cual
se está trabajando
83
Figura 5.32. Activación del Control de Datos (Data Manager)
✓ Dar clic derecho sobre la carpeta principal del proyecto, que en este ejemplo se
llama ‘Guía de Laboratorio #1’, y seleccionar la opción ‘Deactivate’.
✓ Desplegar la opción ‘Library’ y en ella seleccionar la opción ‘Templates’.
Figura 5.33. Control de Datos por Proyecto
✓ Dar clic derecho sobre esta carpeta y seleccionar la opción ‘Import’, aparecerá
una ventana de búsqueda de archivo, debe buscar la carpeta de la práctica de
laboratorio y seleccionar el archivo llamado ‘Generador Sincrónico’.
✓ Habiendo importado el archivo, debe proceder a activar nuevamente el
proyecto realizando los mismos pasos que cuando se hizo la desactivación.
✓ Teniendo activo el proyecto, cerrar la ‘Data Manager’.
✓ Dirigirse en la interfaz de usuario a la barra de herramientas gráficas.
✓ Seleccionar la opción de ‘General Templates’
, en la ventana que se
generó, debe buscarse el nombre de ‘Generador Sincrónico’ y dar un clic sobre
él, con ello dirigirse a la ventana gráfica y colocarlo en el lugar donde
anteriormente se había colocado la máquina síncrona que fue eliminada, es
decir, conectarlo al bus de generación.
✓ Con esto, el generador sincrónico ha quedado conectado y parametrizado en la
red de generación distribuida diseñada.
84
NOTA: Es importante revisar los parámetros con los que cuenta el generador sincrónico que
ha sido conectado, ya que estos datos pueden ser modificados por el estudiante si así lo
considera necesario. El generador sincrónico ha sido parametrizado en base a una hoja técnica
real de una planta en funcionamiento; si el estudiante cuenta con una hoja técnica de un
generador sincrónico y desea realizar el análisis, se recomienda crear un nuevo generador o
cambiar los datos de reactancias, tiempos, potencias, voltajes y modelo de planta de la plantilla
provista.
•
Seleccionar el generador sincrónico, con lo cual se desplegará la siguiente ventana:
Figura 5.34. Datos de Generador Síncrono
•
En la ventana mostrada anteriormente, se muestra activa la opción ‘Basic Data’, de ella
puede mencionarse lo siguiente:
✓ En el campo ‘Name’ se le ha dado el nombre característico a este elemento.
✓ En el campo ‘Type’ se ha definido un tipo específico de máquina síncrona.
✓ En el campo ‘Generator/Motor’ se ha definido el trabajo como generador de
esta máquina síncrona.
✓ En el campo ‘Plant Model’ se ha definido el tipo de modelo de planta con el
que se realizará el control del generador sincrónico (AVR y gobernador).
✓ En el campo ‘Internal Grounding Impedance’ se ha definido la impedancia
limitadora de corriente en las bobinas del estator.
85
•
A continuación, se debe activar la opción ‘Load Flow’, mostrándose la siguiente
ventana:
Figura 5.35. Flujo de Cargas para Generador Síncrono
•
De esta ventana puede mencionarse lo siguiente:
✓ En el campo ‘Mode of Local Voltage Controller’ se ha seleccionado el factor de
potencia como variable de control por parte del generador.
✓ En el campo ‘External Secondary Controller’ se ha definido un controlador
secundario de potencia y frecuencia.
✓ En el campo ‘Dispatch’ se define la entrega de potencia que se desea por parte
del generador sincrónico.
✓ En el campo ‘Reactive Power Limits’ se define la curva de capabilidad con la
que trabaja el generador sincrónico, esta se ha creado en base a lo enseñado en
clase.
✓ En el campo ‘Operational Limits’ se han definido los límites máximos y
mínimos de la inyección de potencia activa por parte del generador sincrónico.
✓ En el campo ‘Active Power: Ratings’ se ha definido el factor de servicio del
generador y la potencia activa máxima que este permite.
86
8.- ANÁLISIS DE FLUJO DE CARGAS Y DEPURACIÓN DE ERRORES DEL
SISTEMA.
En esta parte de la práctica, el estudiante podrá verificar el comportamiento de la red ante la
inyección de potencia por parte del generador sincrónico, esto puede realizarse mediante el
análisis de flujo de cargas, que nos permite monitorear los voltajes en los buses de la red, la
potencia activa, reactiva y la corriente que se está inyectando; de igual forma, este análisis
también nos permite verificar que no hayan incongruencias con la red diseñada y con la
parametrización de los elementos.
Para ejecutar el análisis de flujo de carga debe realizarse lo siguiente:
•
En la ventana principal de DigSilent, dirigirse a la barra de herramientas.
•
Seleccionar la opción ‘Calculate Load Flow’
con lo que se generará una ventana
de confirmación en la cual deben tomarse en cuenta las siguientes opciones básicas:
- Trabajar con un sistema balanceado, seleccionando el método de cálculo “AC Load
Flow, balanced, positive sequence”.
- No considerar un control de potencia reactiva.
- Trabajar con una temperatura de 20°C.
- No considerar opciones de carga.
- Luego de seleccionadas estas opciones, oprimir el botón ‘Execute’.
•
Posteriormente, dirigirse a la ventana de salida de la ventana principal de DIgSILENT
y corroborar que no se tengan errores de parametrización o conexiones.
•
Si el flujo de cargas se ha hecho correctamente, la red eléctrica diseñada mostrará
cambios de color en los elementos, para interpretar los colores con los que estén
representados los elementos, dirigirse a la barra de herramientas y activar la opción
‘Colour Legend Block’
•
.
Verificado que no se tienen errores en la red, dirigirse a la barra de herramientas y
seleccionar la opción ‘Reset Calculation’
87
.
9.- CREACIÓN DE EVENTOS
Este apartado nos permitirá definir ciertos eventos eléctricos que pueden ocurrir en las redes
de distribución reales, con ellos pueden simularse aperturas o cierres de interruptores que se
encuentren en la red, fallas en las líneas, cambios de tap en el transformador, variación en el
despacho del generador, etc.
Como parte del estudio de esta red eléctrica de generación distribuida, en este apartado de la
práctica se definirán dos eventos de switcheo; uno de apertura brusca y otro de recierre del
interruptor que conecta el generador con el bus de generación. Con estos eventos, se pretende
verificar que el comportamiento transitorio del voltaje y de la corriente del generador ante una
falla que lo saque de la red sea el adecuado, cuidando de entrar nuevamente en sincronismo a
la red (caso ideal para obtener una corriente cero, sino debe cuidarse de obtener la menor
magnitud de corriente como aporte del generador a la misma) y afectando lo menos posible el
voltaje en el bus de distribución al cual está conectado.
A continuación, se mostrarán los pasos a seguir para la definición de los eventos descritos
anteriormente:
•
En la ventana gráfica, dirigirse al generador sincrónico y dar clic derecho sobre el
elemento, buscar la opción desplegable ‘Define’ y seleccionar ‘Switch Event’, se
desplegará la siguiente ventana:
Figura 5.36. Creación de Eventos
88
•
En esta ventana, debe realizarse lo siguiente:
✓ En el campo ‘Execution Time’, ingresar en la opción ‘seconds’ el tiempo al
cual se desea la desconexión del generador sincrónico, en este caso particular,
se ingresará el valor de 5 segundos.
✓ En el campo ‘Action’, debe estar seleccionada la opción ‘Open’ que indica la
apertura del interruptor.
✓ Debe estar seleccionada la opción ‘All Phases’ para que se desconecten las tres
fases del generador sincrónico.
✓ Con estos pasos el evento de apertura del interruptor ha quedado definido.
•
Posteriormente, para definir el evento de recierre del interruptor, deben realizarse
los mismos pasos antes descritos, con lo cual al abrir nuevamente la ventana ‘Switch
Event’ se debe realizar lo siguiente:
✓ En el campo ‘Execution Time’, ingresar en la opción ‘seconds’ el tiempo al
cual se desea la reconexión del generador sincrónico, en este caso particular,
se ingresará el valor de 30 segundos.
✓ En el campo ‘Action’, debe estar seleccionada la opción ‘Close’ que indica el
recierre del interruptor.
✓ La opción ‘All Phases’ debe estar seleccionada para que se reconecten las tres
fases del generador sincrónico.
✓ Con estos pasos el evento de recierre del interruptor ha quedado definido.
10.- DEFINICIÓN DE VARIABLES DE SIMULACIÓN
Este apartado se enfoca en la definición de las variables eléctricas con que cuentan todos los
elementos conectados en la red que se ha diseñado, lo cual es necesario ya que estas variables
definidas son las que posteriormente podrán ser simuladas mediante gráficas en tiempo real,
mostrándonos el comportamiento que cada uno de los elementos tiene en la red eléctrica, con
ello pueden identificarse más fácilmente los cambios dados en la red ante eventualidades que se
quieran simular.
Para la definición de variables a simular deben seguirse los siguientes pasos:
• En la ventana principal de DigSilent, dirigirse a la barra de herramientas.
89
• Seleccionar la opción ‘Calculate Load Flow’
con lo que se generará una ventana
de confirmación en la cual debe oprimirse el botón ‘Execute’.
• Con el flujo de cargas activo, dirigirse nuevamente a la barra de herramientas y
seleccionar la opción ‘Change Toolbox’
, en ella debe activarse la opción
‘RMS/EMT Simulation’.
• Seleccionar la opción ‘Calculate Initial Conditions’
, en la ventana de
confirmación generada se debe oprimir el botón ‘Execute’.
• Con las condiciones iniciales activas, se puede proceder a definir las variables de
simulación de cada elemento conectado en la red, para ello:
✓ Dar clic derecho sobre el elemento al que se le desean definir variables de
simulación.
✓ Buscar la opción desplegable ‘Define’ y seleccionar ‘Results for RMS/EMT
Simulation’.
✓ En la ventana desplegada, dar doble clic sobre el elemento seleccionado.
✓ La ventana obtenida llamada ‘Variable Selection’ debe tener activa únicamente
la opción ‘RMS-Simulation’.
✓ En el campo ‘Variable Set’ se selecciona el tipo de variable que desea
simularse, las cuales se muestran en el campo ‘Selected Variables’.
• Siguiendo el procedimiento antes descrito, deben definirse las variables de los
elementos a los cuales se desea revisar su comportamiento, para este caso, a
continuación, se mostrarán los elementos y sus respectivas variables a definir:
✓ Bus de Distribución: Ul, U, u y fehz.
✓ Generador Sincrónico: pt, ie, xme, xmt, xspeed, firel, Psum, Qsum, U1l, I y
fehz.
• El estudiante puede definir otras variables que desee simular como parte del estudio
de esta práctica.
90
11.- CREACIÓN DE HOJAS DE GRÁFICOS
Los gráficos nos permiten visualizar el comportamiento de los equipos conectados en la red de
distribución, con ellos se logran describir las eventualidades y permiten dar un análisis más
exacto de lo que sucede en un tiempo determinado en el sistema.
Para la creación de hojas de gráficos deben seguirse los siguientes pasos:
•
En la ventana principal de DigSilent, dirigirse a la barra de herramientas.
•
Seleccionar la opción ‘Insert New Graphic’
, en la ventana desplegada debe
hacerse lo siguiente:
✓ En el campo ‘Name’, dar un nombre a la nueva hoja de gráficos.
✓ En el campo ‘New’, debe seleccionarse la opción ‘Virtual Instrument Panel’
y posteriormente oprimir el botón ‘Execute’.
✓ Hecho lo anterior, se mostrará la pestaña de gráficos.
✓ Repetir lo anterior e insertar 3 hojas de gráficos más.
•
Para definir el número de gráficos que se desearán insertar debe realizarse lo
siguiente:
✓ Dirigirse a la barra de herramientas.
✓ Seleccionar la opción ‘Append new VI(s)’
, con lo cual se debe
desplegar una ventana.
✓ Seleccionar en el campo ‘Object’ la opción ‘Subplot (VisPlot)’.
✓ En el campo ‘Number of VI(s)’ debe ingresarse el número de gráficos por
hoja de simulación.
✓ En las primeras tres hojas de gráficos se deben insertar 2 instrumentos
virtuales por cada una de ellas, en la cuarta hoja se deben insertar 4
instrumentos virtuales.
✓ Para la orientación de los gráficos, en la barra de herramientas se encuentran
las opciones
, estas permiten ordenar los gráficos de forma
horizontal o de forma vertical.
91
•
Con estos pasos realizados ya se ha creado una nueva hoja de gráficos con su
respectivo panel de instrumentación virtual, queda a criterio del estudiante el insertar
más hojas de gráficos para las simulaciones.
12.- EDICIÓN DE HOJAS DE SIMULACIÓN
Para editar las variables a simular en cada uno de los gráficos insertados, debe realizarse lo
siguiente:
•
Colocarse sobre la cuadrícula de cualquiera de los gráficos y dar doble clic, con ello
se desplegará la ventana ‘SubPlot’, en la cual debe realizarse lo siguiente:
✓ Dirigirse al campo ‘Curves:’.
✓ En el campo de la fila ‘1’/columna ‘Result File’ dar doble clic, en la ventana
desplegada seleccionar la opción ‘All calculations’ y oprimir el botón ‘OK’.
✓ En el campo de la fila ‘1’/columna ‘Element’ dar doble clic, en la ventana
desplegada seleccionar el elemento al que se desea ver el comportamiento y
oprimir el botón ‘OK’.
✓ En el campo de la fila ‘1’/columna ‘Variable’ dar doble clic, en la ventana
desplegada seleccionar la variable a graficar y oprimir el botón ‘OK’.
✓ En la primera hoja de simulación debe graficarse el voltaje (Ul) y la
frecuencia (fehz) del bus de distribución; en la segunda hoja debe graficarse
el voltaje (Ull) y la corriente (I) del generador sincrónico; en la tercera hoja
debe graficarse la potencia activa (Psum) y la potencia reactiva (Qsum) del
generador sincrónico; por último, en la cuarta hoja debe graficarse la
potencia de la turbina (pt), la velocidad del primotor (xspeed), el torque
eléctrico (xme) y la corriente de excitación (ie) del generador sincrónico.
13.- CORRIDAS DE FLUJO DE CARGA, CONDICIONES INICIALES Y
SIMULACIONES
Este apartado nos permite verificar el comportamiento de la red y de los equipos más
importantes que la componen, esto mediante las gráficas que han sido definidas pasos atrás,
para ello se deben realizar los siguientes pasos:
92
• En la ventana principal de DigSilent, dirigirse a la barra de herramientas.
• Seleccionar la opción ‘Calculate Load Flow’
, en la ventana de confirmación
generada se debe oprimir el botón ‘Execute’.
• Seleccionar la opción ‘Calculate Initial Conditions’
, en la ventana de
confirmación generada se debe oprimir el botón ‘Execute’.
• Como último paso, siempre en la barra de herramientas, seleccionar la opción ‘Start
Simulation’
, con lo cual se desplegará la ventana ‘Run Simulation’, en ella debe
definirse el tiempo de simulación que se desea (en este caso debe ingresarse el valor
de 300 segundos como mínimo).
14.- VISUALIZACIÓN DE LA SIMULACIÓN
Esta parte de la práctica nos permite ver valores puntuales tanto en la red como en las gráficas
definidas en este estudio, para ello puede realizarse lo siguiente:
•
En la ventana principal, dirigirse a la pestaña donde se ha creado la red de
generación distribuida, en ella podrán visualizarse los valores de potencia, corriente,
voltaje en los buses y demás variables que el estudiante desee analizar luego de
ocurrido el evento definido pasos atrás en esta guía; también puede visualizarse el
punto donde se generó el evento de switcheo del interruptor.
•
Ahora, dirigirse a la pestaña donde se crearon los gráficos para ver el
comportamiento obtenido en los mismos. Una vez en la pestaña, en la barra de
herramientas se tienen diferentes opciones como ayuda en la visualización de las
gráficas, estas se muestran a continuación:
✓
Escala de la gráfica en eje-x y eje-y.
✓
Zoom de la gráfica en eje-x y eje-y.
93
15.- PRESENTACIÓN DE RESULTADOS GRÁFICOS
Los gráficos que se han generado con la inyección de energía eléctrica a una red de generación
distribuida deben ser analizados para poder validar su comportamiento o para revisar
parámetros que permitan mejorar los mismos.
A continuación, se presentan los gráficos de voltaje y corriente del generador, ya que es el
equipo del cual depende la inyección de la energía a la red:
Figura 5.37. Gráfica de Voltaje obtenida de la simulación de Generación Sincrónica
Figura 5.38. Gráfica de Corriente obtenida de la simulación de Generación Sincrónica
Posteriormente se presentan los gráficos de voltaje y frecuencia en el bus de distribución, ya
que es de suma importancia conocer el comportamiento que tendrá la red ante la inyección de
energía renovable, estos se muestran a continuación: (Véase Figuras 5.39 y 5.40).
94
Figura 5.39. Gráfica de Voltaje en el bus de distribución. Generación Sincrónica.
Figura 5.40. Gráfica de Frecuencia en el bus de distribución. Generación Sincrónica.
95