ANALISIS ARMÓNICO DE SISTEMAS ELECTRICOS

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1 ASIGNATURA MPIE: ANALISIS ARMÓNICO DE SIS ELECTRICOS 1. DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Análisis Armónico de Sistemas Eléctricos Línea de investigación: Modelado, análisis, operación y control de sistemas modernos de energía eléctrica Clave de la asignatura: MPIEA-0211 Horas teoría-horas prácticas-horas trabajo adicional-horas totalescréditos HISTORIAL DE LA ASIGNATURA Fecha Participantes Observaciones, revisión / cambios o justificación actualización Mayo del 2011 COPIE Actualización de Propuesta Preliminar Anualmente Consejo académico del COPIE En las revisiones anuales del temario general de esta materia se considera completo y vigente. 3. PRE-REQUISITOS Y CORREQUISITOS Ninguno, Catalogo de materias optativas 4. OBJETIVO DE LA ASIGNATURA Adquirir el conocimiento sobre los conceptos de modelado de elementos de los sistemas de potencia, para estudios armónicos. Estos dispositivos abarcan desde líneas de transmisión hasta dispositivos FACTS. Los conocimientos obtenidos están enfocados hacia el análisis de problemas de interacciones armónicas en los sistemas de potencia.

2 5. APORTACIÓN AL PERFIL DEL GRADUADO La materia contribuye a que el estudiante se forme en el área de modelación de sistemas de potencia para estudios armónicos. El perfil del graduado tendrá conocimiento en: a) Análisis de funciones ortogonales: Fourier, Hartley, Walsh. b) Conocer la modelación usando funciones ortogonales, principalmente la serie compleja de Fourier. c) Aplicar los conceptos de modelación en el dominio armónico a los principales elementos del sistema de potencia. d) Conocer a detalle las técnicas de modelación para estudios armónicos.. e) Conocer comportamiento de las redes eléctricas desde un punto de vista armónico, basado en estudios analíticos. 6. CONTENIDO TEMÁTICO POR Y UNIDAD 1 Introducción Armónicas en los sistemas eléctricos Técnicas de modelación conocerá las generalidades del análisis armónico 2 Funciones ortogonales conocerá las herramientas utilizadas para el análisis armónico Tiempo: 8 hrs. Definición de funciones ortogonales Funciones periódicas Series de Fourier Series de Hartley Series de Walsh 3 Evaluación de funciones no lineales Evaluación polinomial Dominio complejo armónico Aproximación analítica de la estudiará los técnicas y característica de saturación fuentes de armónicas Linealización en el dominio armónico Relaciones dinámicas: Equivalente Norton

3 UNIDAD Tiempo: 10 hrs. 4 Líneas de transmisión desarrollará el modelado matemático utilizado para el análisis armónico Tiempo: 8 hrs. 5 No linealidades magnéticas conocerá las fuentes de no linealidades magnéticas Tiempo: 5 hrs. 6 Arco eléctrico estudiará el modelado del arco eléctrico Tiempo: 3 hrs. 7 Compensador estático de VARs (CEV) estudiará los elementos de potencia no lineales Relaciones lineales Saturación de transformador Evaluación de parámetros concentrados Matriz de coeficientes de potencial Matriz de impedancia serie Matriz de impedancia de efecto piel Evaluación de parámetros distribuidos Propagación de armónicas en líneas de transmisión Efectos de la transposición Equivalente de línea monofásica Corrientes de inrush Transformador monofásico Equivalente Valores en por unidad Bancos de transformadores trifásicos Conexión estrella-estrella Conexión delta-delta Conexión delta-estrella Núcleo laminado Modelo del horno de arco eléctrico Modelo de lámparas de arco Operación de un CEV Operación del TCR monofásico Modelo monofásicos del TCR Modelo trifásicos del TCR

4 UNIDAD 8 Compensador serie (TCSC) estudiará el compensador serie de potencia 9 Compensador estático (STATCOM) estudiará al compensador estático de potencia Modelo del CEV Operación del TCS Modelo del TCSC Operación del STATCOM STATCOM basado en un convertidor PWM Modelo del convertidor PWM Modelo del STACOM Tiempo: 4 hrs. 10 Dominio armónico Transformación de las ecuaciones de extendido estado Objetivo: el alumno Análisis dinámico de las armónicas estudiará el tema del dominio armónico Ejemplos de aplicación Tiempo: 4 hrs. 7. METODOLOGÍA DE DESARROLLO DEL CURSO Se estipula libre cátedra a elección del profesor manejar un problema específico para cada unidad, o bien un solo problema para todo el curso. 8. SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN 1. Simulaciones de los problemas planteados en clases. 9. BIBLIOGRAFÍA Y SOFTWARE DE APOYO i. E. Acha, M. Madrigal, Power systems harmonics: computer modelling and analysis, John Wiley & Sons, ii. J. Arrillaga, D.A. Bradly, P.S. Bodger, Power systems harmonics, John Wiley & sons, 1989.

5 iii. N.G. Hingorani, L. Gyugyi, Understanding facts: concepts and technology of flexible ac transmission systems, IEEE Press, New York, iv. Y.H. Song, A.T. Johns, Flexible ac transmission systems (FACTS), The Institution of Electrical Engineers, London, v. G.T. Heydt, Electric power quality, Stars in a Circle Publications, vi. R.N. Bracewell, The Fourier transform and its application, Mc Graw-Hill, vii. Artículos de investigación publicados por la organización internacional IEEE. 10. PRÁCTICAS PROPUESTAS No hay prácticas en esta asignatura, pero el uso del software MATLAB es recomendable debido a que la modelación requiere de una gran cantidad de cálculos. Aunado se puede realizar visitas de campo a algunas de las empresas de la región para proponerles estudios de calidad en su red electica. 11. NOMBRE Y FIRMA DEL CATEDRÁTICO RESPONSABLE Comité de Posgrado