DIgSILENT Julio 2013 - M5 Simulaciones Dinamicas_RMS

Curso DIgSILENTPower Factory v14

MDULO 5Simulaciones Dinmicas - RMS

SANTIAGO, Julio de 2013

Javier [email protected]

Rosana [email protected]

www.estudios-electricos.com

M5 - RMS

Objetivos

Representar los elementos dinmicos

Analizar su comportamiento en base a simulaciones dinmicas

Introducir el concepto del lenguaje DSL, definir estructura de trabajo

Temas principales

Representacin de los elementos de red para transitorios RMS

Modelos de controles/reguladores

Simulaciones dinmicas

DSL (DIgSILENT Simulation Language)

Parmetros de desempeo de los controles/reguladores

Temtica y ObjetivosTemtica y Objetivos

Caractersticas GeneralesCaractersticas Generales

M5 - RMS

Las simulaciones de transitorios permiten analizar el comportamiento dinmico de las redes y los sistemas cuando estos son sometidos a grandes o pequeas perturbaciones.

Los modelos dinmicos pueden representar sistemas elctricos, mecnicos, hidrulicos o de cualquier otro dominio.

Existen numerosos modelos de librera.

El usuario puede crear modelos especficos para representar con mayor fidelidad el componente real, sobre todo si se realiza sobre la base de ensayos en campo.

Caractersticas GeneralesCaractersticas GeneralesSIMULACIONES DINMICASSIMULACIONES DINMICAS

M5 - RMS

Simulaciones en el dominio temporal.

Representacin de estado transitorio (RMS) de la red.

Permite anlisis trifsico simtrico o desbalanceado.

Corresponde a simulaciones de fenmenos electromecnicos,

directamente asociados a los estudios de estabilidad de los

sistemas de potencia.

Caractersticas GeneralesCaractersticas GeneralesTRANSITORIOS RMSTRANSITORIOS RMS

M5 - RMS

Estabilidad transitoria Determinacin de tiempo crtico de despeje de falla Diseo de esquemas de control contra contingencias Verificacin y ajustes de protecciones especficas Esquemas de DAG/DAC Reservas de reactivo post-contingencia Reservas para control de frecuencia

Optimizacin del desempeo de los controles para incrementar el amortiguamiento

Arranque de motores Determinacin de cadas de tensin, sobrecorriente, cupla y tiempos de arranque

Caractersticas GeneralesCaractersticas GeneralesTIPOS DE ESTUDIOSTIPOS DE ESTUDIOS

tensin frecuencia pequea seal gran seal oscilatoria no oscilatoria

M5 - RMS

Caractersticas GeneralesCaractersticas GeneralesESQUEMA DE TRABAJOESQUEMA DE TRABAJO

Clculo deCONDICIONES INICIALES

Clculo deCONDICIONES INICIALES

Definicin de EVENTOS

Definicin de EVENTOS

Clculo de FLUJO DE POTENCIA

Clculo de FLUJO DE POTENCIA

Definicin de VARIABLES

Definicin de VARIABLES

SIMULACINSIMULACINGraficar

resultadosGraficar

resultados

X

- Errores en modelos- Modelos E/S F/S- Derivadas no nulas- Lmites superados

Verificar condicin de RED y modelos dinmicos(ver output window)

Crear una simulacin dinmicaCrear una simulacin dinmica

M5 - RMS

Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaCONDICIONES INICIALES - QU SE INICIALIZA?CONDICIONES INICIALES - QU SE INICIALIZA?

EXCITACINEXCITACIN

GENERADORGENERADOR REDRED

TURBINATURBINA

Del flujo de potencia: Potencia Activa Tensin Terminal

Potencia Reactiva ngulo

Tensin de Campo

Potencia de Turbina

Corrientes Flujos Saturacin ...

ngulo de TiristoresTensin de Referencia

...

Flujo de VaporReferencia de Potencia

...

Clculo de Flujo de PotenciaClculo de Condiciones Iniciales

M5 - RMS

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

Tiempo [seg]

Frec

uenc

ia [p

u]

Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaSIMULACIN - CMO SE REALIZA UNA SIMULACIN NUMRICA?SIMULACIN - CMO SE REALIZA UNA SIMULACIN NUMRICA?

Tm

Te

J

Condiciones Iniciales: Tm = Te =1 = 1

SOLUCIN ANALTICA:

T i=J ddt T mTe=Jddt

Variables Tm = constante (entrada)Te = b (interna) Parmetros: J = 3 (momento de inercia)b = 1 (rozamiento viscoso)

Ecuacin de movimiento:

Evento (t=0): Trip de turbina Tm = 0

Te= J ddt

b=J ddt

ddt=bJ

(t )=AebJ

t(t=0 )=1 A=1

(t )=ebJ

tt 0

= Jb=3

M5 - RMS

Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaSIMULACIN - CMO SE REALIZA UNA SIMULACIN NUMRICA?SIMULACIN - CMO SE REALIZA UNA SIMULACIN NUMRICA?

SOLUCIN NUMRICA:

k=(k1)+d(k1)dt

T

Frecuencia en el paso k

Derivada de la frecuencia en paso k-1

Paso de integracin

Nmero de paso

Frecuencia en el paso k-1

ddt=b

J

d(k )dt

=bJ

(k)

Paso k dk/dt

0 1 -0,331 0,67 -0,222 0,44 -0,15

... ... ...

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 20,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

1,1

Tiempo [s]

Frec

uenc

ia [p

u]

Condicin inicial

-0,33

1

T = 1 seg

= Jb=3

d(k)dt

=(k )

d(1 )dt

= 13= 0,33'

0 1 2

M5 - RMS

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

Tiempo [s]

Frec

uenc

ia [p

u]

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

Tiempo [s]

Frec

uenc

ia [p

u]

Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaSIMULACIN PROBLEMAS EN LA SIMULACIN NUMRICASIMULACIN PROBLEMAS EN LA SIMULACIN NUMRICA

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

Tiempo [s]

Frec

uenc

ia [p

u]

T=0,1

T=0,5

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

Tiempo [s]Fr

ecue

ncia

[pu]

T=

T=2

Solucin: Analtica Numrica

DETECCIN DE LA OSCILACIN NUMRICA:

Utilizar muestreo impar

Analizar la frecuencia de oscilacin

M5 - RMS

Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaCONDICIONES INICIALESCONDICIONES INICIALES

Tipo de simulacin Los tiempos de simulacin son notoriamente diferentes debido a los requerimientos computacionales. La

representacin desbalanceada debera emplearse para casos donde realmente sea necesaria

(e.g. anlisis de actuacin de protecciones).

Verifica y notifica los resultados del clculo de condiciones iniciales. Es la manera de conocer cuando

el sistema est fuera de equilibrio.

Puede ser recomendable para simulaciones de mucho tiempo (ms de 30seg), sobre todo si se presentan

fenmenos dinmicos asociados a diferentes constantes de tiempo (e.g. AVR y GOV).Resultados a

almacenar

Eventos a simular

v L=Ldidt V L= jL I

EMT RMS

M5 - RMS

Paso de integracin para la simulacin

Frecuencia de almacenamiento de datos (se recomienda que sea un nmero impar de veces el

paso de integracin)

Tiempo de inicio de simulacin

Se recomienda comenzar en t=0s, y ejecutar los eventos

en t=1s permite visualizar el estado inicial

del sistema

Se recomienda comenzar en t=0s, y ejecutar los eventos

en t=1s permite visualizar el estado inicial

del sistema

PASO FIJOPASO FIJO

PASO VARIABLEPASO VARIABLE

Mximo paso de integracin admisible


M5 - RMS


Ambas opciones se emplean para un sistema separado en islas elctricas.

GLOBAL: mantiene una nica referencia (slack del flujo de potencia) y resulta

til cuando las islas elctricas vuelven a estar sincronizadas, dentro de los

tiempos de la simulacin.

LOCAL: mantiene una referencia para cada subsistema. El mtodo de clculo

resulta computacionalmente ms exigente.

Permite obtener la evolucin de la mayor excursin angular dfrotx Mtodo de integracin numrica todos los controles

deben estar modelados para funcionar con este mtodo.

Converge correctamente an

con pasos de integracin grandes

Comportamiento ante eventos tales como comando de interruptores,

EDAC, escalones, etc.

M5 - RMS

Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaDEFINICIN DE EVENTOSDEFINICIN DE EVENTOS

Los EVENTOS de simulacin forman parte del STUDY CASE.

La cantidad de eventos dentro de una simulacin es ilimitada, al igual que la cantidad de secuencias de eventos dentro de un Study Case.

La secuencia de eventos se crea desde el Study Case:

M5 - RMS

Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaDEFINICIN DE EVENTOSDEFINICIN DE EVENTOS

Los eventos de una simulacin se pueden crear de distintas maneras y en distintos momentos (por ejemplo, en el medio de la simulacin).

Se pueden crear:

desde la carpeta de eventos (new)accediendo desde el study caseaccediendo desde el men general

desde el Elemento (define)accediendo desde el editor grficoaccediendo desde el data manageraccediendo desde la lista de elementos

M5 - RMS

Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaEJERCICIO M5.1EJERCICIO M5.1

Importar el Proyecto: EjercicioM51.pfd

Clculo de condiciones iniciales Analizar opciones ajustadas Seleccionar eventos Ejecutar

Analizar lo sucedido en la pantalla de salida Encontrar posibles soluciones segn lo ya analizado

Definir un cortocircuito sobre la barra 5 Monofsico sin impedancia, en t=1seg

Despejar el cortocircuito en 120ms Apertura de la lnea 1

Crear un nuevo conjunto de eventos y repetir la simulacin, pero balanceada

sobre la barra

M5 - RMS

Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaDEFINICIN DE VARIABLESDEFINICIN DE VARIABLES

Las variables a almacenar se deben crear previamente o al momento del clculo de condiciones iniciales NO despus de simular

Primero debe seleccionarse el elemento:

desde la carpeta de resultados (new) accediendo desde el study case accediendo desde el men general

desde el Elemento (define variable set) accediendo desde el editor grfico accediendo desde el data manager accediendo desde la lista de elementos

Luego la variable:

M5 - RMS


Los RESULTADOS de simulacin forman parte del STUDY CASE.

La cantidad de carpetas de resultados dentro de un Study Case es ilimitada, mientras que la cantidad de variables se limita al total de la red.

La carpeta de resultados se crea desde el Study Case:

M5 - RMS


Variables a almacenar de

inters

Se puede acceder a distintos tipos de

variables.

M5 - RMS

Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaSIMULARSIMULAR

Variables editables

El clculo de condiciones iniciales es el que define las caractersticas

de la simulacin.

M5 - RMS

Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaGRAFICARGRAFICAR

Existen bsicamente dos modos para crear un grfico de simulacin:

desde el men principal , para lo que deben estar ya calculadas las condiciones iniciales. desde las pestaas grficas.

M5 - RMS

Crear una Simulacin DinmicaCrear una Simulacin DinmicaGRAFICARGRAFICAR

Opciones de grfico

Resultados de simulacin actual

Variables a graficar

M5 - RMS


Importar el proyecto: EjercicioM52

Definir las variables a almacenar

tensin (u) y frecuencia elctrica (fe) en barra Terminal.

tensin terminal (ut) y de excitacin (ve), ngulo rotrico (dfrot), potencia activa y reactiva (P1:bus1 y Q1:bus1), potencia de la turbina

(pt) en G1.

M5 - RMS

Calcular Condiciones Iniciales

Simular 20 segundos

Crear un grfico de simulacin con cuatro figuras

Graficar: tensin terminal del generador potencia de la turbina

potencia activa del generador tensin de excitacin del generador

Escaln de 5% en P y Q


M5 - RMS


20,00016,00012,0008,00004,00000,0000 [s]

1,02

1,01

1,00

0,99

0,98

0,97

G1: Term inal Vol tage in p.u.

20,00016,00012,0008,00004,00000,0000 [s]

8.333E-1

8.333E-1

8.333E-1

8.333E-1

8.333E-1

8.333E-1

G1: Turbine Power in p.u.

20,00016,00012,0008,00004,00000,0000 [s]

42,30

41,80

41,30

40,80

40,30

39,80

G1: Active Power in MW20,00016,00012,0008,00004,00000,0000 [s]

1,734948

1,734947

1,734946

1,734945

1,734944

1,734943

G1: Excitation Voltage in p.u.

DIg

SIL

EN

T

DSLDSL

Caractersticas generalesCaractersticas generales

M5 - RMS

Es un lenguaje propio de programacin que permite representar matemticamente, el comportamiento de un sistema LINEAL o NO LINEAL, de forma continua en funcin del tiempo.

Se pueden representar:

ecuaciones diferenciales del sistema, lineales o no lineales

expresiones lgicas o algebraicas

eventos especficos, como aperturas de interruptor, desconexiones de carga, etc.

Puede emplearse para:

escribir un programa DSL

dibujar un diagrama de bloques

combinacin de ambos

DSLDSLCARACTERSTICAS GENERALESCARACTERSTICAS GENERALES

M5 - RMS

informacin de fabricante...

Estndar o no


Elemento fsico real Modelo Matemtico

M5 - RMS

Common Model

DB en DSL

Model Definition

Parmetros en DSL

Macros

en DIgSILENT...


M5 - RMS

EXCITEREXCITER

LimitadoresLimitadoresOEL, UEL, V/HzOEL, UEL, V/Hz

MedicionesMediciones

EstabilizadorEstabilizadorPSSPSS

RefAVRAVR


GENERADORGENERADOR SISTEMASISTEMA

TURBINATURBINA

GOVGOV

Ref

El AVR informado por el fabricante est contenido dentro de un sistema de

control, cuya complejidad depender de la unidad o equipo involucrado.


M5 - RMS

Composite frame

SLOT

en DIgSILENT...

EXCITEREXCITER

LimitadoresLimitadoresOEL, UEL, V/HzOEL, UEL, V/Hz


EstabilizadorEstabilizadorPSSPSS

RefAVRAVR


GENERADORGENERADOR SISTEMASISTEMA

TURBINATURBINA

GOVGOV

Ref

Composite model


M5 - RMS

Composite Model Composite Frame

Common Model Model Definition

ELEMENTOELEMENTO TIPOTIPO

CompositeCompositeModelModel

FRAMEFRAMEslot Aslot B

MODELMODELDEFINITIONDEFINITION

macro 1macro 2

macro n

CommonCommonModelModel

parmetro 1parmetro 1parmetro 2parmetro 2

......Parmetro mParmetro m

Elemento de REDElemento de RED(gen, load, line)(gen, load, line)

ELEMENTOELEMENTO TIPOTIPO

Se crean desde LibrarySe crean desde

Network Data


M5 - RMS


FRAME

Slots

Seales de informacin

MODEL

El FRAME puede representar el conexionado del sistema de control de la central sin considerar los controles especficos.

RACK CONTROLADORES NUMRICOS

M5 - RMS


MODEL

Seales de informacin

Se

ales

ext

erna

s

Macros

Dentro del MODEL se especifican las ecuaciones matemticas que representan al dispositivo (e.g. control) en cuestin.

El intercambio de informacin entre el MODEL y el FRAME, se realiza mediante los slots. La correspondencia se realiza a travs de los nombres de las variables.

CONTROLADOR ANALGICOCONTROLADOR ANALGICO

M5 - RMS

Importar el Proyecto: EjercicioM53.pfd

Observar TIPOS disponibles frame

modelo

Observar MODELOS disponiblesen el proyecto

composite model common model

Observar MODELOS disponiblesen la Biblioteca Global

DSLDSLEJERCICIO M5.3: VISUALIZACIN DE ELEMENTOSEJERCICIO M5.3: VISUALIZACIN DE ELEMENTOS

DSLDSL

Bases TericasBases Tericas

Sistema de ExcitacinSistema de Excitacin

M5 - RMS

DSLDSLSISTEMA DE EXCITACIN: SISTEMA DE EXCITACIN: Ejemplo control elementalEjemplo control elemental

REGULADORDE

TENSIN

EXC

VTERM

-

GEN

VREF

VTERM

VREF

EFD

E MAX

CONTROL

E MIN

M5 - RMS

DSLDSLSISTEMA DE EXCITACIN: SISTEMA DE EXCITACIN: LimitadoresLimitadores

M5 - RMS

DSLDSLSISTEMA DE EXCITACIN: SISTEMA DE EXCITACIN: Ejemplo OELEjemplo OEL

SISTEMA DE

EXCITACIN

CONTROLPI

VTERM

-

GEN

ifd

VREF

ifdifd

ifd MAX

VOEL

MAX

La salida VOEL modifica la referencia de tensin del AVR.

M5 - RMS

DSLDSLEJEMPLO: SISTEMA DE EXCITACIN TIPOEJEMPLO: SISTEMA DE EXCITACIN TIPO AC AC

Sistema de control de velocidadSistema de control de velocidad

M5 - RMS

DSLDSLCONTROL DE VELOCIDAD: CONTROL DE VELOCIDAD: Conceptos BsicosConceptos Bsicos

GENERADORTURBINAVLVULAS

O COMPUERTAS

REGULADOR DE

VELOCIDAD

REFERENCIA DE

VELOCIDAD

SUMINISTRO DE

ENERGA

FLUJO DE ENERGA

SEALES DE CONTROL

MEDICIN DE VELOCIDAD

M5 - RMS

Concepto bsico de la regulacin de frecuencia

Generador alimentando una carga aislada

El regulador modula la posicin de vlvulas o

compuertas de acuerdo con el error

de velocidad.


TURBINA

REGULADOR DE

VELOCIDAD

AGUAVAPOR

GAS

R

Te

Tm

GENx

M5 - RMS

Control de velocidad constante - Esquema

Regulador de velocidad

Se mide la velocidad y se compara con una referencia, el error se integra de manera de mantenerlo igual a cero en rgimen permanente.


TURBINAAGUA

VAPORGAS

R

xPm

GEN

Ks

0 (ref.)

Pe

- 0

M5 - RMS

Control de potencia/velocidad (Estatismo)- Esquema

Se cuenta con una realimentacin de la posicin de las vlvulas que afecta al error de velocidad. El coeficiente de realimentacin es el estatismo R.


Regulador de velocidad

TURBINAAGUA

VAPORGAS

R

x GEN

Ks

0 (ref.)- 0

R

-

Exportacin aSistema

M5 - RMS

Un generador

DSLDSLCONTROL DE VELOCIDAD: CONTROL DE VELOCIDAD: Concepto de EstatismoConcepto de Estatismo

=f

NL0FL

P

[pu]

P [pu]0 1

R= fP

Interaccin entre dos Generadores

f0

P

Frecuencia compartida

Aporte Unidad 1

0P

0

Aporte Unidad 2

Mayor estatismo Menor aporte

DSLDSL

Block DefinitionBlock Definition

M5 - RMS

DIBUJOS

BLOQUES

SLOT

frame

DSLDSLBLOCK DEFINITION: BLOCK DEFINITION: Esquema GeneralEsquema General

M5 - RMS

frame

model

macro

DSLDSLBLOCK DEFINITION: BLOCK DEFINITION: Esquema GeneralEsquema General

M5 - RMS

Permite un filtrado rpido para la asignacin del SLOT

Slot update

Define las entradas y salidas que tendr como mximo el Slot

DSLDSLBLOCK DEFINITION: BLOCK DEFINITION: FrameFrame

M5 - RMS

Entradas

Relacionadas por nombre en el slot.

Salidas

Relacionadas por nombre en el slot.

Pueden ser internas y no estar definidas

en el slot.

macro

DSLDSLBLOCK DEFINITION: BLOCK DEFINITION: ModelModel

M5 - RMS

dxdt sx= x

Frecuencia compleja: s=+ j

Ecuaciones diferenciales:

Ejemplo filtro de primer orden: yo(s)= K1+Tsyi (s)

x = yixT

ImplementacionesImplementaciones

x = K ( yix)T

Ganancia a la entrada Ganancia a la salida

yo= x yo= Kx

ecuaciones de estado

ecuaciones de salida

DSLDSLBLOCK DEFINITION: BLOCK DEFINITION: MacroMacro

Simulaciones en RED aisladaSimulaciones en RED aislada

M5 - RMS

Exportar el proyecto como EjercicioM52, luego crear un study case: Con Controles Crear tambin un operation scenario (Con Controles) y un Composite Model:

Frame: SYM Frame Generador: G1 AVR: avr_SEXS Droop: drp_IEEEVC GOV: gov_DEGOV1 Voltmetro (StaVmea)

Simulaciones en RED aisladaSimulaciones en RED aisladaEJERCICIO M5.4: GENERADOR CON CONTROLESEJERCICIO M5.4: GENERADOR CON CONTROLES

Librera Global(copiar y pegar en la librera local)

M5 - RMS

20,00016,00012 ,0008,00004,00000,0000 [s]

1,02

1,01

1,00

0,99

0,98

0,97

G1: T erm inal Vol tage in p .u.G1: T erm inal Vol tage in p .u.

20,00016,00012,0008,00004 ,00000,0000 [s]

0 ,8925

0 ,8800

0 ,8675

0 ,8550

0 ,8425

0 ,8300

G1 : T urbine Power in p.u.G1 : T urbine Power in p.u.

20,00016,00012 ,0008,00004,00000,0000 [s]

42,30

41,80

41,30

40,80

40,30

39,80

G1: Active Power in M WG1: Active Power in M W

20,00016,00012,0008,00004 ,00000,0000 [s]

1,83

1,81

1,79

1,77

1,75

1,73

G1 : Exci tation Vol tage in p.u.G1 : Exci tation Vol tage in p.u.

DIg

SIL

EN

T

Comparar las respuestas respecto a los resultados del caso SIN CONTROLES

Simulaciones en RED aisladaSimulaciones en RED aisladaEJERCICIO M5.4: GENERADOR CON CONTROLESEJERCICIO M5.4: GENERADOR CON CONTROLES

M5 - RMS

Simulaciones en RED aisladaSimulaciones en RED aisladaEJERCICIO M5.5: Verificacin cumplimiento NTSyCS del AVREJERCICIO M5.5: Verificacin cumplimiento NTSyCS del AVR

Sobreoscilacin inferior < 15%Sobreoscilacin inferior < 15%

Tiempo de crecimiento < 400 msTiempo de crecimiento < 400 ms

Tiempo de establecimiento < 1,5 sTiempo de establecimiento < 1,5 s

M5 - RMS


Crear un Study Case 'Test AVR' y activarlo

Crear un Operation Scenarios (Test AVR) asociado al nuevo study case.

Crear un evento de simulacin (Test AVR):

Parameter Event (EvtParam)

open

M5 - RMS

Cumplimiento de NTSyCS:Cumplimiento de NTSyCS:

Sobrevalor >Sobrevalor > 15% 15%

Tiempo de Crecimiento < 400msTiempo de Crecimiento < 400ms

Tiempo de establecimiento > 1,5sTiempo de establecimiento > 1,5s

Simular 5 segundos

Verificar cumplimiento de NTSyCS

Ajustar los parmetros del AVR hasta cumplir los requerimientos de NTSyCS.


10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

1,08

1,06

1,04

1,02

1,00

0,98

G1: Terminal Voltage in p.u.

Y = 1,005 p.u. 1.140 s

Y = 1,045 p.u.

Y = 1,058 p.u.

Y = 1,053 p.u.

Y = 1,048 p.u.

1.888 s 1.065 p.u.

1.504 s 1.045 p.u.

3.200 s 1.047 p.u.

DIg

SIL

EN

T

M5 - RMS

Simulaciones en RED aisladaSimulaciones en RED aisladaEJERCICIO M5.6: Verificacin cumplimiento NTSyCS del GOVEJERCICIO M5.6: Verificacin cumplimiento NTSyCS del GOV

M5 - RMS


Crear un Study Case 'Test GOV' y activarlo (copiar y pegar alguno ya existente)

Crear un Operation Scenarios (Test GOV) asociado al nuevo study case.

Crear una Variations (Test GOV), Expansion Stage (Cumplimiento NTSyCS), fijar fecha futura y asociar al study case Test GOV.

Ajustar el GOV conforme a lo indicado

Crear la red Generador Barra Infinita

Parmetros del GOV

M5 - RMS

Escenario de ensayo....


AC Voltage Source (11kV)

Type: Impedancia del generador en ohmX' = XbaseLongitud: 0,2km

M5 - RMS


Crear un evento de simulacin:Crear un evento de simulacin:

Simular 100 segundosSimular 100 segundos

Verificar cumplimiento de NTSyCS

99,9979,9960,0040,0020,000,000 [s]

0,88

0,87

0,86

0,85

0,84

0,83

G1: Turbine Power in p.u.

DIg

SIL

EN

T

Simulaciones con un SISTEMA DE Simulaciones con un SISTEMA DE

POTENCIA INFINITAPOTENCIA INFINITA

M5 - RMS

Simulaciones contra SISTEMASimulaciones contra SISTEMAEJERCICIO M5.7: GENERADOR SIN CONTROLESEJERCICIO M5.7: GENERADOR SIN CONTROLES

Importar el proyecto: EjercicioM57 analizar la estructura

Simular un cortocircuito sobre la lnea 1: al 10% de la lnea, sin impedancia de falla en t=1seg aplicar el cc, y simular 5 segundos

Determinar el tiempo crtico de despeje

Re-simular despejando la falla en ese tiempo

SISTEMA13,801,00

CENTRAL13,801,00

SISTEMA_

-72,00..13,41 ..-0,98

Line

a2

-36,06,7

38,3

36,06,7

38,3

Line

a 1

-36,06,7

38,3

36,06,7

38,3

Load2

0,00,0

Load1

8,02,0

G~G1

80,015,477,4

DIg

SIL

EN

T

M5 - RMS

Simulaciones contra SISTEMASimulaciones contra SISTEMAEJERCICIO M5.7: GENERADOR SIN CONTROLESEJERCICIO M5.7: GENERADOR SIN CONTROLES

3,00002,40001,80001,20000,60000,0000 [s]

1,125

0,975

0,825

0,675

0,525

0,375


Y = 0,700 p.u.

1.288 s 0.702 p.u.

3,00002,40001,80001,20000,60000,0000 [s]

62,50

59,50

56,50

53,50

50,50

47,50

G1: Speed in p.u. (base: 0,02 p.u.)

1.288 s50.711 p.u.

DIg

SIL

EN

T

M5 - RMS

Simulaciones contra SISTEMASimulaciones contra SISTEMAEJERCICIO M5.7: GENERADOR CON AVR Y GOVEJERCICIO M5.7: GENERADOR CON AVR Y GOV

Activar Study Case 2. con avr y gov observar la readaptacin de la BASE DE DATOS

Re-simular con el tiempo de despeje antes obtenido (200ms)

10,008,006,004,002,000,00 [s]

1,10

1,00

0,90

0,80

0,70

0,60


DIg

SIL

EN

T

M5 - RMS

Simulaciones contra SISTEMASimulaciones contra SISTEMAEJERCICIO M5.7: GENERADOR CON AVR, GOV Y PSSEJERCICIO M5.7: GENERADOR CON AVR, GOV Y PSS

Activar Study Case 3. con avr gov y pss observar la readaptacin de la BASE DE DATOS

Resimular con el tiempo de despeje antes obtenido (200ms)

10,08,006,004,002,000,00 [s]

1,1

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

G1: Terminal Voltage in p.u.10,08,006,004,002,000,00 [s]

140,0

116,0

92,00

68,00

44,00

20,00

G1: Positive-Sequence, Active Power in MW

DIg

SIL

EN

T

M5 - RMS

Simulaciones contra SISTEMASimulaciones contra SISTEMAEJERCICIO M5.7: GENERADOR CON AVR, GOV Y PSSEJERCICIO M5.7: GENERADOR CON AVR, GOV Y PSS

Superponer las respuestas con el caso anterior

10,08,006,004,002,000,00 [s]

1,1

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

G1: Terminal Voltage in p.u.G1: Terminal Voltage in p.u.

10,08,006,004,002,000,00 [s]

150,0

120,0

90,00

60,00

30,00

0,000

G1: Positive-Sequence, Active Power in MWG1: Positive-Sequence, Active Power in MW

DIg

SIL

EN

T

Sistema Interconectado SintticoSistema Interconectado Sinttico

M5 - RMS

PowerFactory 14.1.2

Ejercicio M58

SIMULACIONES DINAMICAS - RMS

Project: Graphic: Grid Date: 7/3/2013 Annex:

Load Flow BalancedNodesLine-Line Voltage, Magnitude [kV]Voltage, Magnitude [p.u.]

BranchesActive Power [MW]Reactive Power [Mvar]Loading [%]

A

B_G4

B_G3

E

F

C

B_G

2

B

B_G

1

D

Line

a_A

CLi

nea_

AC

Line

a_A

BLi

nea_

AB

TR_G23TR_G23

Line

a_C

D_2

Line

a_C

D_2

Line

a_B

CLi

nea_

BC

Line

a_E

F_2

Line

a_E

F_2

Line

a_E

F_1

Line

a_E

F_1

TR_A

1

0

TR_A

1

0

TR_A

2

0

TR_A

2

0

Line

a_C

D_1

Line

a_C

D_1

Cap_E

2

Cap_F

3

Load_E2 Load_E1

Load_F2Load_F1

TR_C

2

3

TR_C

2

3

TR_C

1

3

TR_C

1

3

TR_G

3

1

TR_G

3

1

G~G3

G~G1

G~G2

G~G4

TR_G

4

0

TR_G

4

0

TR_G13TR_G13

DIg

SIL

EN

T

Sistema Interconectado SintticoSistema Interconectado SintticoEJERCICIO M5.8: ANALIZAR DISTINTAS PERTURBACIONESEJERCICIO M5.8: ANALIZAR DISTINTAS PERTURBACIONES

Importar el proyecto Ejercicio M58.pfd

Analizar las siguientes simulaciones

dinmicas:

Evento 1: Apertura del Banco de Capacitores CAP_E

Considerar controles de GEN3 F/S y E/S

Evento 2: Desconexin de la unidad G1

Considerar EDACxBF F/S y E/S

1) Definir variables de inters

2) Mostrar resultados

3) Obtener conclusiones

1) Definir variables de inters

2) Mostrar resultados

3) Obtener conclusiones

M5 - RMS

Sistema Interconectado SintticoSistema Interconectado SintticoEJERCICIO M5.8 - Evento 1EJERCICIO M5.8 - Evento 1

20,0016,0012,008,0004,000-0,000 [s]

120,0

78,00

36,00

-6,000

-48,00

-90,00

G3: Reactive Power in MvarG3: Reactive Power in Mvar

Y = 118,40 Mvar

Y = -89,10 Mvar

20,0016,0012,008,0004,000-0,000 [s]

1,100

1,040

0,980

0,920

0,860

0,800

E: Voltage, Magnitude in p.u.E: Voltage, Magnitude in p.u.

Y = 1,09 p.u.

Y = 0,91 p.u.

DIg

SIL

EN

T

G3: sin controlesG3: con controles

DesvinculacinCCEE(t = 1s)

0,90pu

Tensin barra E

Potencia Reactiva G3

M5 - RMS

20,0016,0012,008,0004,0000,000 [s]

51,00

50,00

49,00

48,00

47,00

46,00

B: Electrical Frequency in p.u. (base: 0,02 )B: Electrical Frequency in p.u. (base: 0,02 )

Y = 48,30 p.u. 2.60 s

Escalon 48.9Hz

Escalon 48.7Hz

Escalon 48.5Hz

DIg

SIL

EN

T

Sistema Interconectado SintticoSistema Interconectado SintticoEJERCICIO M5.8 Evento 2EJERCICIO M5.8 Evento 2

CON EDACxBF(estable)

Prdida Intempestiva

G1(t = 1s)

49,8Hz

EDAC Esc 1 75MW

(t = 1,98s)

SIN EDACxBF(colapso)

EDAC Esc 25MW

(t = 2,68s)

FIN DEL MDULO 5FIN DEL MDULO 5

GraciasGracias

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DIgSILENT Julio 2013 - M5 Simulaciones Dinamicas_RMS

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