Análisis modal de sistemas eléctricos de potencia para estudios de estabilidad angular y de voltaje

Transcripción

1 Identificación del proyecto: Análisis modal de sistemas eléctricos de potencia para estudios de estabilidad angular y de voltaje Registro: Escuela: ESIME-ZACATENCO Avance del proyecto: del período que se reporta: 100 % Director del proyecto: Profesores participantes: Olivares Resumen Los sistemas eléctricos de potencia son operados cada vez más cerca de sus límites físicos. En estas condiciones es importante utilizar técnicas que permitan operar y planear el sistema de potencia de manera que pueda soportar la gran mayoría de los disturbios manteniendo al mismo tiempo una operación y reforzamiento del sistema que sean económicos. La utilización de técnicas de análisis modal en el análisis de la estabilidad de angular y de voltaje permite evaluar la estabilidad del sistema e identificar los equipos que tienen una mayor influencia en el comportamiento dinámico del sistema de potencia. De esta manera, al diseñar prácticas de operación y planeación que tengan en cuenta el comportamiento dinámico del sistema, se pueden diseñar controles en los elementos que han sido identificados por el análisis como los de mayor influencia en el problema, con lo que su tamaño y costo sería menor. Objetivo Desarrollar y programar técnicas de análisis modal para estudios de estabilidad angular y de voltaje adecuadas para identificar los elementos del sistema de potencia con una mayor influencia en este tipo de inestabilidades. Producto final Técnicas de análisis modal para resolver problemas de estabilidad angular y de voltaje. Actividades realizadas 1.0 Formación de recursos humanos Tabla 1: alumnos de licenciatura que realizan tesis (en proceso) relacionadas con el proyecto Alumno Tema Asesores Héctor Manuel Sánchez García Ángel Ramiro Maldonado Arredondo Juan Carlos Ramos Ramos Instalación y Sintonización del Sistema de Control de Excitación de las Micromáquinas Síncronas de Laboratorio. Instalación de los Sistemas de Control y Monitoreo de la Máquina Educacional de 5 kva Instalación y Sintonización del Sistema de Control de Velocidad de las Micromáquinas Síncronas de Laboratorio. 1

2 Tabla 2: alumnos de maestría que realizan tesis (en proceso) relacionadas con el proyecto Alumno Tema Asesor José Cipriano Moreno Dimas (5o Semestre) Laura Leticia Juárez Caltzontzin Minoru Javier Ishijara Miyaki Jesús Carmona Sánchez Estimación de Parámetros en Controladores de Sistemas de Excitación Utilizando un Método de Identificación (Examen cerrado presentado el 15 de diciembre de 2008) Control de Emergencia de la Estabilidad Transitoria de Sistemas de Potencia utilizando Mediciones en Tiempo Real Modelado de Plantas Eoloeléctricas para Estudios de Estabilidad a Corto Plazo en el Tiempo de Sistemas Eléctricos de Potencia Diseño de Esquemas de Disparo de Carga para el Control de la Estabilidad de Voltaje de Sistemas de Potencia Tabla 3: alumnos de doctorado que realizan tesis (en proceso) relacionadas con el proyecto Alumno Tema Asesor David Martínez Villarreal Optimización de los Límites de Transferencia de Potencia entre Áreas de Sistemas Eléctricos de Potencia con Restricciones de Estabilidad Angular Tres alumnos de maestría y dos de licenciatura se graduaron en el 2008: Samuel Domínguez Becerril (2008). Métodos de Análisis de Sensibilidad para la Evaluación de la Estabilidad de Voltaje de Sistemas Eléctricos de Potencia. Tesis para obtener el grado de Maestro en Ciencias en Ingeniería Eléctrica presentada el 16 de Diciembre de 2008 en la SEPI-ESIME-Zacatenco, IPN. Directores de tesis: Dr. y M. en C. Olivares. Juan José Mendoza García (2008). Estabilidad Transitoria de Sistemas Eléctricos de Potencia utilizando el Método de la Máquina Equivalente. Tesis para obtener el grado de Maestro en Ciencias en Ingeniería Eléctrica presentada el 22 de Septiembre de 2008 en la SEPI-ESIME-Zacatenco, IPN. Director de tesis: Dr.. David Villarreal Martínez (2008). Análisis Modal de Sistemas Eléctricos de Potencia. Tesis para obtener el grado de Maestro en Ciencias en Ingeniería Eléctrica presentada el 26 de Junio de 2008 en la SEPI-ESIME-Zacatenco, IPN. Director de tesis: Dr. Daniel Ruiz Vega. Laura Leticia Juárez Caltzontzin (2008). Determinación de los Parámetros Dinámicos de Máquinas Síncronas por Medio de un Programa de Computadora Digital. Tesis para obtener el grado de Ingeniero Electricista presentada el 20 de Agosto del 2008 en la ESIME-Zacatenco del IPN. Directores de Tesis: Dr. y M. en C. Olivares. 2

3 Héctor Marín Hernández (2008). Determinación de las Impedancias de Secuencia Negativa y Cero de la Máquina Síncrona por Medio de Pruebas. Tesis para obtener el grado de Ingeniero Electricista presentada el 7 de Mayo del 2008 en la ESIME- Zacatenco del IPN. Directores de Tesis: M. en C. Olivares y Dr Distinciones recibidas recientemente Primer Lugar de la Categoría Nivel Superior en el Concurso Institucional "Premio a los Mejores Software" del Instituto Politécnico Nacional. Premio otorgado como asesor de Laura Leticia Juárez Caltzontzin por la coautoría del programa "Parámetros MS". 12 de Noviembre de actividades de investigación Se publicó 1 capítulo de investigación publicado en un libro internacional: 1. D. Ruiz-Vega and M. Pavella (2008). Transient Stability: Assessment and Control. Chapter 7 of the book entitled Electric Power Systems. M. Crappe, editor. ISBN , Wiley- ISTE Ltd., UK. January, 2008 Se publicaron 7 artículos en congresos internacionales: 1. Samuel Domínguez-Becerril, Enrique López-Luis, -Olivares and D. Ruiz-Vega (2008). Initial Results in the Comparison of Voltage Stability Participation Factors. Memorias del 5o Congreso Internacional de Ingeniería Electromecánica y de Sistemas (5o CIIES) de la SEPI-ESIME-Zacatenco, pp pp. November 10-14, Unidad Politécnica para el Desarrollo y la Competitividad Empresarial, Instituto Politécnico Nacional, Mexico D. F. MEXICO. 2. Laura Leticia Juárez Caltzontzin, Olivares, (2008). Programa para Determinar los Parámetros Dinámicos de Máquinas Síncronas. Memorias del 5o Congreso Internacional de Ingeniería Electromecánica y de Sistemas (5o CIIES) de la SEPI-ESIME-Zacatenco, pp de Noviembre, Unidad Politécnica para el Desarrollo y la Competitividad Empresarial, Instituto Politécnico Nacional, México D. F. MEXICO. 3. Mario A. García-Domínguez and Daniel Ruiz-Vega (2008). An Alternative Synchronous Machine Model for Quasi Steady-State Simulations. Proceedings of the North American Power Symposium, September , University of Calgary, Calgary, CANADA. 4. Mario Alberto García Domínguez, (2008). Determinación Rápida del Punto de Equilibrio de Postdisturbio de un Sistema Eléctrico de Potencia Modelando la Variación de Frecuencia. Memorias de la Reunión de Verano de Potencia del IEEE Sección México, del 6 al 12 de Julio del 2008 en Acapulco, Gro., MEXICO. 3

4 5. David Villarreal Martínez, (2008). Identificación de los Modos de Oscilación por medio del Análisis de Prony. Memorias de la Reunión de Verano de Potencia del IEEE Sección México, del 6 al 12 de Julio del 2008 en Acapulco, Gro., MEXICO. 6. David Villarreal Martínez, (2008). Análisis Modal de Sistemas de Potencia ante Variaciones en su Modelado y Operación. Memorias de la Reunión de Verano de Potencia del IEEE Sección México, del 6 al 12 de Julio del 2008 en Acapulco, Gro., MEXICO. 7. Samuel Domínguez Becerril, Enrique López Luis, (2008). Factores de Participación para la Evaluación de la Estabilidad de Voltaje de Sistemas de Potencia. Memorias de la Reunión de Verano de Potencia del IEEE Sección México, del 6 al 12 de Julio del 2008 en Acapulco, Gro., MEXICO. Se publicó 1 artículo en congresos nacionales: 1. S. Domínguez Becerril, E. López Luis, D. Ruiz Vega (2008). Cálculo de Factores de Participación de Nodo y Rama para Estudios de Estabilidad de Voltaje Utilizando Análisis Modal y DVS. Memorias del 3er Congreso Nacional de Ingenierías Mecánica, Eléctrica, Electrónica y Mecatrónica. 25 al 27 de Junio de 2008, UAM Azcapotzalco, México D. F., MEXICO. 4.0 actividades de académicas Se impartieron los siguientes cursos en el año 2008: 1. Técnicas de Control Preventivo de Estabilidad en Sistemas Eléctricos de Potencia. Curso 08B5507, Programa de Doctorado en Ingeniería Eléctrica, Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, ESIME-Zac, Instituto Politécnico Nacional. Agosto- Diciembre del Estabilidad de Sistemas de Potencia. Curso 0269, Programa de Maestría en Ingeniería Eléctrica, Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, ESIME-Zac, Instituto Politécnico Nacional. Agosto-Diciembre del Desarrollo Prospectivo de Proyectos. Curso del octavo semestre de la carrera de Ingeniería Eléctrica. Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Zacatenco. Instituto Politécnico Nacional. Agosto-Diciembre del (2 grupos). 4. Laboratorio de Desarrollo Prospectivo de Proyectos. Curso del octavo semestre de la carrera de Ingeniería Eléctrica. Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Zacatenco. Instituto Politécnico Nacional. Agosto-Diciembre del (2 grupos). 5. Laboratorio de Conversión de la Energía III. Curso del sexto semestre de la carrera de Ingeniería Eléctrica. Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Zacatenco. Instituto Politécnico Nacional. Agosto-Diciembre del

5 6. Seguridad de Sistemas Eléctricos de Potencia. Curso 06B4743. Programa de Maestría en Ingeniería Eléctrica, Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, ESIME-Zac, Instituto Politécnico Nacional. Enero - Junio del Proyectos de Ingeniería. Curso del noveno semestre de la carrera de Ingeniería Eléctrica. Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Zacatenco. Instituto Politécnico Nacional. Enero - Junio del Conclusiones: El proyecto cumplió los objetivos para los que fue creado. Se desarrollaron tres programa de computadora, dos de los cuales participaron en el concurso institucional de software del IPN en las categorías nivel superior y posgrado y uno de ellos ganó el primer lugar en la categoría nivel superior. Al mismo tiempo que se avanzó en la automatización del simulador experimental de laboratorio y se mejora, por lo tanto, la infraestructura para la docencia e investigación. Se realizaron tesis de maestría (3 terminadas y 4 en proceso) y licenciatura (2 terminadas y 3 en proceso) que mejoran la producción de recursos humanos. Por otra parte, la investigación realizada es de nivel internacional y es aceptada por estar relacionada con temas de interés actual. 5