Lab PWS Tarea 1

Universidad Tecnológica de PanamáFacultad de Ingeniería Eléctrica

Ingeniería electromecánicaLaboratorio de Sistemas de Potencia

Instructor: Juan José Quintero B.

TAREA #1: INTRODUCCIÓN AL PWS

Nombre y apellido: Roderick Bernal LeonCed: 8-863-615

Objetivo:

Afianzar las habilidades básicas a desarrollar, para el uso del Software PowerWorld Simulator, para el curso de Sistema de Potencia.

Problema 1: Dibujar un caso en el PWS:

Para el primer problema, deberá ser capaz de dibujar el caso de la figura 1 de acuerdo a los parámetros que se le establezcan. En el mismo, debe ser capaz de colocar todos los campos (field) que están establecidos en la figura 1.

Figura 1: Caso 1. Basado en el ejemplo 1.3 del libro de Duncan Glover y Sarma [1]




Para este caso, se tiene un sistema de potencia cuyo generador es una Turbina de Gas, con combustible gas natural. El mismo tiene tres líneas de transmisión: la línea que va del bus A al bus B de 3 m de longitud, la líneas que va del bus A al bus C de 2 m y la línea que va del bus C al bus B de 1,5 m. Las líneas están limitadas a 15 MVA

Para las tres líneas utilice su cédula como valor de resistencia y reactancia. Su cédula sería 8-A-B, de esta la resistencia y la reactancia estarían dadas por: R=0,0A Ω km-1 y X=0,0BΩ km-1. Observe con atención el 0 delante de las letras A y B. En el caso de que su cédula sea 4-752-2394, los valores de resistencia y reactancia serían:

R=0,0752X=0,02394

En el mismo se tienen dos buses de carga, el bus B y el bus C, ambos con cargas de 5 MW. El voltaje nominal de los buses es de 16 kV. Para sus resultados no se guíe con los valores de la figura, puesto que su cédula es diferente a los valores introducidos para generar la misma.

En este caso, requerimos que usted coloque los siguientes campos de acuerdo a cada elemento:

Generador: Los valores de P, Q y S. El tipo de combustible y de unidad. Líneas de Transmisión: Los valores de resistencia y reactancia de la

línea. Buses: Los valores de los buses en kV. Carga: Los valores de P, Q y S.

Sea cuidadoso con los siguientes aspectos: Coloque la cantidad de dígitos necesarios para que se pueda observar

claramente los valores de pérdidas, resistencias y otros que generalmente pueden ser menor que la unidad.

Coloque prefijos que indiquen a que se refiere el valor que refleje el programa. Al menos coloque los campos que se encuentran en el dibujo.

Trate que su simulación sea comprensible a lector. No la recargue con campos y si son necesarios colóquelo en otra capa (layer). Tampoco coloque una cantidad mínima de campos que no nos permita a simple vista observar el comportamiento del sistema.

Tenga en consideración las unidades de medida en que se le presentan los valores.

Problema 2:




Para el problema 2, usted debe ser capaz de realizar un análisis de la simulación realizada. En el mismo se tomará un modelo sencillo en los cuales variará el valor de la carga y observará y analizará cómo se ve afectado el sistema debido a estas variaciones.

Simule un sistema, similar al laboratorio 1 a partir de los siguientes datos:

ELEMENTO VALORES OBSERVACIONESGenerador -60<Q<60 MVAR

Máx: 75 MWTipo de generador: Hidroeléctrica de Embalse. 115 kV

Línea de Transmisión (3 mi)

0,0684 +j0,359 Ω mi-1 Límite máximo 100 MVA. 115 kV

Carga 50 MW, 5 MVAR 115 kVTabla 1: Valores para la simulación del caso 2

Proceda a variar los valores de la carga con el simulador como se presenta en la tabla 2. Realice esto a través de la opción de delta per mouse click. En el caso que necesite mejorar el factor de potencia a 0,9, coloque un capacitor. Coloque al menos los fields que colocó para la simulación anterior.

Con los resultados de la simulación obtenga los siguientes valores:

Potencia Reactiva

en la Carga

Pérdidas en la línea

(MW)

Voltaje en el Bus

Carga (kV)

Flujo de Corriente en la línea

(A)

Factor de

Potencia

Potencia Reactiva

del Capacitor

10 0.04048 114.82 256.4034 0.98 0

15 0.04246 114.77 262.6021 0.98 030 0.04841 114.68 280.3869 0.90 5.5

35 0.04843 114.68 280.4494 0.90 10.4Tabla 2: Valores resultado de la simulación

Luego de llenar la tabla responda las siguientes preguntas.

¿Cómo varía las pérdidas de la línea (P y Q) con la variación de la potencia reactiva en la carga? Las perdidas aumentan si la potencia reactiva en la carga aumenta, lo que quiere decir que las perdidas en la línea son directamente proporcionales a la potencia reactiva en la carga.

¿Cómo varía el flujo de corriente con el mejoramiento del factor de potencia?A medida de que el factor de potencia se acerque a 1.0 el flujo de corriente disminuirá debido a que las perdidas en la línea serán cada vez




menores y por lo tanto se requiere menos corriente para satisfacer la carga.

Para la carga con 35 MVAR, eleve el valor del capacitor hasta 45 MVAR. Explique qué sucede en el sistema. ¿En qué condición se encuentra en generador?El generador se encuentra en condición de subexcitado ya que la potencia reactiva que provee es negativa.

¿Qué relación hay entre el valor del voltaje en el bus de carga y el mejoramiento del factor de potencia?El voltaje del bus y el factor de potencia presentan relaciones directamente proporcionales. Entre más se acerque el factor de potencia a 1.0 las perdidas serán cada vez menores y esto permitirá que los voltajes del bus del generador y del bus de carga sea casi iguales, lo que se presentaría como la condición ideal.

Bibliografía:

1. Glover, J.D., Sarma, M, "Sistema de Potencia: Análisis y Diseño. México D.F., México. 3 ed., 2003, pp. 21

Conclusión

Podemos concluir que en este experiencia hemos aprendido mucho mas a fondo acerca de la configuración del PWS y empezar a ver como se puede hacer un diagrama lo mas real posible de un determinado sistema de potencia indicando los tipos de generadores que posee dicho sistema y intentando de igual manera mejorar el factor de potencia. Se ha demostrado también el comportamiento de las potencias del sistema con respecto a voltajes, corrientes y factores de potencia lo cual nos puede servir para mejorar nuestra lógica analítica a la hora de ver resultados.

Anexos.

Problema 1.




Problema 2.

Lab PWS Tarea 1

Documents

Transcript of Lab PWS Tarea 1