PROGRAMA ANALÍTICO ASIGNATURA: SUPERVISIÓN Y CONTROL EN TIEMPO REAL DE SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA

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1 PROGRAMA ANALÍTICO DEPARTAMENTO: ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA CARRERA: INGENIERIA ELECTRICISTA ASIGNATURA: SUPERVISIÓN Y CONTROL EN TIEMPO REAL DE SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA CÓDIGO: 0474 AÑO ACADÉMICO: 2014 PLAN DE ESTUDIO: 2004 UBICACIÓN EN EL PLAN DE ESTUDIO: 2DO. CUATRIMESTRE DE 4TO. AÑO ORIENTACIÓN: SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA DOCENTE A CARGO: Dr. Ing. Fernando Magnago Profesor Titular EQUIPO DOCENTE: Dr. Ing. Fernando Magnago Profesor Titular Dr. Ing. Juan Carlos Amatti Profesor Asociado Mgt. Ing. Rodrigo Prat Ayudante de Primera Ing. David De Yong Ayudante de Primera Ing. Federico Aguirre Ayudante de Primera RÉGIMEN DE ASIGNATURAS: ASIGNACIÓN DE HORAS: Regular Semanales: 4 Totales Teóricas: 40 Prácticas Resolución de problemas: --- Laboratorio: 25 Proyecto: 25 Trabajo de campo: CARÁCTER DE LA ASIGNATURA: Optativa Programa Analítico Página 1 de 5

2 OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA: El objetivo de la asignatura es estudiar las características y potencialidades del sistema eléctrico del futuro y los sistemas de comunicación que son aplicados para poder lograr los objetivos planteados. El ingeniero electricista en la actualidad debe estar preparado con información actualizada de las tecnologías de las últimas tecnologías de las comunicaciones aplicables a la operación y el control del sistema eléctrico Se presentaran los más recientes desarrollos en arquitectura y protocolos de comunicación utilizados actualmente en el los sistemas de gestión de energía. Los objetivos de aprendizaje de este curso son los siguientes: Presentar los principios básicos en el funcionamiento de SCADAS, EMS y IED. Exponer a los estudiantes a los temas de investigación actuales en el ámbito de los sistemas de comunicación aplicados a SCADA Proporcionar experiencia en la implementación de redes de comunicación aplicadas a SCADA. Proporcionar detalles referidos a las normas referentes a los distintos protocolos utilizados tales como IEC e IEC Proporcionar experiencia en la implementación de redes de comunicación aplicadas a la Automatizacion de subestaciones. CONTENIDOS: 1. Introducción al estudio de los sistemas eléctricos inteligentes Evolución de los sistemas de potencia a los sistemas inteligentes. Red eléctrica Inteligente. Integración de los recursos energéticos distribuidos (DER). Principales características de la red eléctrica inteligente. Configuraciones y nuevos equipos utilizados en los sistemas inteligentes. Sistemas SCADA, Telemetría, Automatización de Subestaciones, Redes Inteligentes de Energía. 2. Control de la Operación de los sistemas Generalidades, campo de aplicación, subsistemas, funciones. Sist. SCADA, Sist. SCADA- GMS, SCADA-EMS. SCADA-DMS. Arquitectura de los Sistemas de Telecontrol. Centro de Control. Arquitectura de los Centros de Control. Descripción de los subsistemas componentes de un Sist. de Telecontrol. Normas. Funciones. Criterios de diseño. Características generales del equipamiento. Performance de un Sist. de Telecontrol. 3. Automatización de subestaciones Control Local. Automatización de Estaciones Transformadoras: estado actual, tendencias. Dispositivos Electrónicos Inteligentes (Intelligent Electronic Devices, IEDs): características, funciones, comunicaciones. Sist. de Automatización de Subestaciones (SAS). Automatización de Subestaciones en base a la norma IEC Norma IEC 61850: objetivo, estructura, principales características de la norma. Sist. de Comunicaciones en Subestaciones: Red de Área Local (LAN). Topologías. Requerimientos de alimentación para Telecontrol y Comunicaciones. Requerimientos de Latencia (IEEE 1646). Programa Analítico Página 2 de 5

3 4. Comunicaciones y Control de la Operación de los Sistemas Eléctricos Generalidades de las comunicaciones, servicios, diversos tipos de sistemas. Sistemas de Comunicaciones Convencionales. Sistemas Cableados (PLC, Fibra Óptica, ADSL, LAN 100/T ) y Sistemas Inalámbricos (GPRS, Wifi, ZigBee, WiMax ). Generalidades, campo de aplicación, subsistemas, funciones. Sist. SCADA, Sist. SCADA- GMS, SCADA-EMS. SCADA-DMS. Arquitectura de los Sistemas de Telecontrol. Centro de Control. Arquitectura de los Centros de Control. Descripción de los subsistemas componentes de un Sist. de Telecontrol. Normas. Funciones. Criterios de diseño. Características generales del equipamiento. Performance de un Sist. de Telecontrol. 5. Redes de Telecomunicación y Teleprotección Principios. Distintos tipos. Requerimientos. Soporte de Comunicaciones. Modelo de Referencia OSI-ISO (Modelo de 7 capas): Introducción, funciones de las capas. Modelo de 3 capas ó modelo EPA. Aplicación de los modelos a los Sist. de Telecontrol, y Automatización de Subestaciones. Redes de Área Local (LAN). Nuevas Tecnologías: Virtual Private Network (VPN). Wíreless LAN (WLAN). 6. Sistemas de Comunicaciones Utilizados en Sistemas Electricos de Potencia Onda Portadora, Características de los Sist. PDH, normas. Características de los Sist. SDH, normas. Sist. de Comunicaciones por Fibra Óptica. Tipos de cables de F.O.: ADSS, OPGW, otros tipos. Principios de transmisión. Longitud de onda de operación, atenuación. Sist. PLC (Power Line Carrier) utilizando la infraestructura eléctrica. Sist. ADSL utilizando la red de telefonía pública (PSTN). Sist. Inalámbricos (GPRS, Wifi, ZigBee, WiMax) 7. Laboratorios Propuestos 7.1 Configuración de una red TCP/IP: En este laboratorio el alumno aprenderá a configurar una red bajo la tecnología TCP/IP, fijando los conceptos adquiridos. Se configurarán diferentes equipos en una red, se analizarán los paquetes entre los mismos dentro de una red local y los que viajan por internet. 7.2 Aplicación cliente servidor utilizando TCP/IP: Se desarrollará una aplicación cliente/servidor en el lenguaje de programación C++. Los conceptos brindados en este laboratorio apuntan a que el alumno se familiarice con la programación de una aplicación sencilla que pueda utilizarse en redes TCP/IP bajo un lenguaje conocido. 7.3 Aplicación SCADA con el protocolo ModBUS/TCP utilizando LABView: Esta aplicación sirve para que el aprenda a desarrollar una aplicación SCADA utilizando el programa LABView, el cuál esta desarrollado para realizar sistemas SCADA. A su vez el protocolo de comunicación a utilizar es ModBUS/TCP, ampliamente utilizado en sistemas SCADA para sistemas eléctricos. METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA: Realización de Trabajos de Laboratorios (simulación en computadora) Elaboración de Informes de Trabajos de Laboratorios Programa Analítico Página 3 de 5

4 Realización de Trabajos de Laboratorios (experimental) Elaboración de Informes de Trabajos de Laboratorios (experimental) MODALIDAD DE EVALUACIÓN: Informes. Cuestionarios. Evaluación final: Teoría, Problemas, Exposición oral y escrita sobre el trabajo final propuesto. El Alumno Libre deberá rendir 48 hs. antes del examen final, un examen que contendrá problemas y laboratorios adicionales en función de lo que se realice en el año inmediatamente anterior a la fecha del examen. Requisitos para regularizar la materia: Aprobar todas las tareas con más del 50% de la calificación máxima, Esto equivale a una nota final de 5 (cinco). CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES: N Clase Fecha Tema 1 21/08 Modulo /08 Modulo /09 Modulo /09 Modulo /09 Modulo /09 Modulo /10 Modulo /10 Modulo /10 Modulo Modulo /10 Practico de Laboratorio 12 06/11 Practico de Laboratorio 13 13/11 Practico de Laboratorio 14 20/11 Evaluación Final Programa Analítico Página 4 de 5

5 BIBLIOGRAFÍA: Título Autor/s Editorial Año de Edición Ejemplares Disponibles Control and James Taylor And Francis Automation of the Electrical Distribution Systems Northcote- Green Robert Wilson Internetworking Douglas E. Addison-Wesley with TCP/IP Computer Networking: A Top-Down Approach Data and Computer Communications Comer James F. Kurose, Keith W. Ross William Stallings Addison-Wesley Prentice Hall Firma Docente Responsable Firma Secretario Académico Programa Analítico Página 5 de 5