3.00 - comportamiento del sep ante perturbaciones (30).pdf
TRANSCRIPT
-
Red
Elctrica
Carga Carga
GeneradorTurbinaFuente de
Energa
Control de
la fuente
Control
Automtico de
Generacin
PREF
fPint
Sistema de
Excitacin
VtEfd
Estabilizador
Vs
Pe+jQ
Interrelacin de los componentes en un SEP
SVC
-
3Ante un evento en el SEP, cronolgicamente se produce lassiguientes respuestas: Respuesta elctrica Respuesta inercial Respuesta del gobernador de velocidad Respuesta de los controles secundarios Respuesta del operador del sistema
Comportamiento dinmico del SEP ante perturbaciones
-
45
2
3
2
.
8
8
1
.
0
1
1
4
4
.
3
7
4 20.601.03
-31.00
2 20.201.01-7.63
3
2
0
.
2
0
1
.
0
1
-
2
1
.
0
1
1
1
2
3
0
.
5
5
1
.
0
0
1
2
2
.
3
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1
0
2
2
9
.
6
3
1
.
0
0
1
1
2
.
3
1
6
2
2
7
.
5
6
0
.
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9
1
3
5
.
6
7
9
2
2
7
.
8
6
0
.
9
9
1
0
4
.
1
5
8
2
2
3
.
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0
.
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1
1
5
.
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2
7
2
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.
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8
1
2
7
.
9
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0
.
6
0
1
.
0
3
0
.
0
0
G
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n
e
r
a
l
L
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a
d
0
.
0
0
0
.
0
0
Tr1
6
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.
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-
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3
.
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-
7
6
.
1
2
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7
.
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9
25 km
6
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1
7
6
.
1
2
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0
.
6
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-
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4
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0
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0
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-
0
.
0
0
-
3
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5
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BC7
-
0
.
0
0
-
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9
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.
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0
L9
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7
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2
3
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5
L7
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2
4
.
9
4
9
5
.
6
5
T
r
3
-
7
1
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.
0
0
-
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4
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1
.
6
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719.00237.4981.68
Tr4
7
0
0
.
0
0
8
6
.
6
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.
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0
-
7
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0
.
0
0
-
5
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0
T
r
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-
7
0
0
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0
0
-
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4
700.00165.9979.14
L3 (110 km)
-
1
7
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2
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0
-
4
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3
0
L5(110 km)
1
7
7
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3
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-
2
3
.
6
6
9
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2
3
-
1
7
3
.
6
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4
1
.
8
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2
3
L7(25 km)
-
6
8
7
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1
1
1
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1
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3
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6
7
0
0
.
0
0
5
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3
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3
5
.
0
6
L6 (10 km)
-
1
3
8
6
.
9
4
1
6
1
.
7
0
7
0
.
7
7
1
4
0
6
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1
3
5
.
2
5
7
0
.
7
7
L4(110 km)
1
7
7
.
3
2
-
2
3
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6
6
9
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2
3
-
1
7
3
.
6
5
4
1
.
8
3
9
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2
3
L2 (110 km)
1
8
1
.
1
0
-
4
.
2
4
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3
0
-
1
7
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.
3
2
2
3
.
6
6
9
.
3
0
L1(10 km)1
3
0
4
.
5
7
6
8
.
5
3
6
6
.
2
9
-
1
2
8
7
.
1
3
1
0
4
.
1
3
6
6
.
2
9
G
~
G
4
7
0
0
.
0
0
8
6
.
6
8
7
8
.
3
7
G~
G3
719.00237.4984.13
G~
G2
700.00165.9979.93
G
~
G
1
6
1
3
.
9
1
1
3
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.
3
4
6
9
.
9
2
a. Respuesta Elctrica
-
0.00500.00300.0010-0.0010-0.0030-0.0050 [s]
790.00
750.00
710.00
670.00
630.00
590.00
G1: Positive-Sequence, Active Power in MWG2: Positive-Sequence, Active Power in MWG3: Positive-Sequence, Active Power in MWG4: Positive-Sequence, Active Power in MW
-0.000 s719.000 MW
-0.000 s700.000 MW
-0.000 s613.906 MW
0.000 s768.363 MW
0.000 s722.221 MW
0.000 s697.790 MW
0.000 s611.411 MW
RESPUESTA ELCTRICA DE UN SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA Potencia Activa
Date: 5/26/2015
Annex: /2
D
I
g
S
I
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N
T
5
a. Respuesta Elctrica
-
60.00500.00300.0010-0.0010-0.0030-0.0050 [s]
1.00
0.99
0.98
0.97
0.96
0.95
7: Voltage, Magnitude in p.u.9: Voltage, Magnitude in p.u.
-0.000 s 0.991 p.u.
-0.000 s 0.978 p.u.
0.000 s 0.966 p.u.
0.000 s 0.961 p.u.
0.00500.00300.0010-0.0010-0.0030-0.0050 [s]
1.04
1.03
1.02
1.01
1.00
0.99
G1: Terminal Voltage in p.u.G2: Terminal Voltage in p.u.G3: Terminal Voltage in p.u.G4: Terminal Voltage in p.u.
-0.000 s 1.030 p.u.
0.000 s 1.026 p.u.
0.000 s 1.012 p.u.
-0.000 s 1.010 p.u.
0.000 s 1.004 p.u.
0.000 s 0.997 p.u.
RESPUESTA ELCTRICA DE UN SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA Tensin
Date: 5/26/2015
Annex: /3
D
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g
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T
a. Respuesta Elctrica
-
70.00500.00300.0010-0.0010-0.0030-0.0050 [s]
320.00
270.00
220.00
170.00
120.00
70.00
G1: Positive-Sequence, Reactive Power in MvarG2: Positive-Sequence, Reactive Power in MvarG3: Positive-Sequence, Reactive Power in MvarG4: Positive-Sequence, Reactive Power in Mvar
-0.000 s237.491 Mvar
0.000 s165.990 Mvar
0.000 s138.338 Mvar
0.000 s86.677 Mvar
0.000 s286.984 Mvar
0.000 s186.251 Mvar
0.000 s152.022 Mvar
0.000 s125.520 Mvar
RESPUESTA ELCTRICA DE UN SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA Potencia Reactiva
Date: 5/26/2015
Annex: /4
D
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g
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I
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N
T
a. Respuesta Elctrica
-
8b. Respuesta Inercial
: es la velocidad angular (rad/seg.): es la aceleracin angular: es el ngulo de fase de la maquina rotatoria
-
9Comportamiento de frecuencia en sistemas multimquinas.
Si definimos:
b. Respuesta Inercial
-
10
Respuesta de la frecuenciaante variacin de carga.
b. Respuesta Inercial
-
11
Frecuencia dependiente de la Carga
Carga constante(no dependiente de la frecuencia)
60 Hz
44 Hz
52 Hz
0 10 20 30 40 50 seg.
Si la generacin es mucho menor que la demanda, despus de un evento, lafrecuencia disminuir gradualmente (ver Figura). Para evitar el colapso del sistemaelctrico de potencia, es necesario habilitar un Esquema de Rechazo Automtico deCarga por Mnima Frecuencia.
b. Respuesta Inercial
-
Generador sncrono de polos lisos (RotorCilndrico)
Circuito equivalente
Ecuacin de tensin del circuito:
Donde:
CARACTERSTICA TRANSITORIA P-
IjXRVE sa )( ++=
aR SjX
Excitacin
Salida
elctrica
trifsica
IREntrada Mecnica
ISIT
P+jQ
E : Tensin internaRa : Resistencia de armaduraXs : Reactancia sncronaV : Tensin en los terminalesI : Corriente
2ff IME
=
+
_
-
Generador sncrono de polos lisos (RotorCilndrico)
Diagrama fasorial
La impedancia de la maquina:
Circuito equivalente
CARACTERSTICA TRANSITORIA P-
IjXRVE sa )( ++=
aR SjXE
0VE
=+= ZjXRZ sa2
ff IME
=
+
_
V
RaI
jxsI
-
Generador sncrono de polos lisos (Rotorcilndrico)Potencia de generacin:
Donde:
Donde:
Entonces:
Si se desprecia:
Donde:
= VIS
sjXZ =aR
ZVEI 0=
j
j
ZeVEeI
=
senZ
VjsenZ
VEjZ
VZ
VES22
)(cos)cos( +=
[ ]VEx
VQs
= cos
senx
VEPs
=
senZ
Vsen
ZVEQ
2
)( =
cos)cos(2
ZV
ZVEP =
90=y
CARACTERSTICA TRANSITORIA P-
-
Generador sncrono de polos lisos (Rotorcilndrico)
CARACTERSTICA TRANSITORIA P-
[ ]VEx
VQs
= cos
senx
VEPs
=
P+jQ
-
Generador sncrono de polos salientes
Potencia de generacin:
Er
Eje d
Eje q
Diagrama fasorialS
N
)2()11(2
2
senXX
Vsen
XVEP
dqd
+=
)11(2
)2cos()11(2
cos22
dqdqd XXV
XXV
XVEQ +=
jIqXq
jIdXdV
CARACTERSTICA TRANSITORIA P-
-
Generador sncrono de polos salientes
CARACTERSTICA TRANSITORIA P-
P+jQ)2()11(
2
2
senXX
Vsen
XVEP
dqd
+=
)11(2
)2cos()11(2
cos22
dqdqd XXV
XXV
XVEQ +=
-
Sistema Elctrico de Potencia (SEP)
CARACTERSTICA TRANSITORIA
B
2
0
.
0
0
1
.
0
0
0
.
0
0
H
2
2
2
5
.
8
3
0
.
9
8
1
5
4
.
5
6
H
1
2
2
7
.
2
6
0
.
9
9
1
6
8
.
8
0
L
2
0
.
0
0
1
.
0
0
2
5
.
7
8
G
~
G
1
8
0
0
.
0
0
1
2
8
.
1
9
8
1
.
0
2
Tr2
7
8
0
.
3
0
-
1
4
6
.
9
7
8
0
.
8
7
-
7
8
0
.
3
0
2
1
2
.
3
7
8
0
.
8
7
Tr1
-
8
0
0
.
0
0
-
2
9
.
7
2
8
1
.
0
2
8
0
0
.
0
0
1
2
8
.
1
9
8
1
.
0
2
Line 2
4
0
0
.
1
6
1
4
.
8
8
2
0
.
3
5
-
3
9
0
.
3
1
7
3
.
5
0
2
0
.
3
5
Line 1
3
9
9
.
8
4
1
4
.
8
4
2
0
.
3
3
-
3
8
9
.
9
9
7
3
.
4
7
2
0
.
3
3
R
e
d
-
7
8
0
.
3
.
.
2
1
2
.
3
7
.
.
-
0
.
9
6
X1 = X0 = 0.15 X1 = X0 = 0.10X1 = 0.6X0 = 1.8
-
P(t)
CARACTERSTICA TRANSITORIA SIN RECIERRE
2.00001.58001.16000.74000.3200-0.1000 [s]
1000.0
840.00
680.00
520.00
360.00
200.00
G1: Positive-Sequence, Active Power in MW
-0.001 s800.000 MW
0.000 s300.927 MW
0.049 s314.858 MW
0.050 s638.302 MW
0.327 s948.197 MW
0.832 s583.808 MW
1.709 s633.285 MW
1.236 s929.077 MW
P
Date: 5/28/2015
Annex: /1
D
I
g
S
I
L
E
N
T
-
2.00001.58001.16000.74000.3200-0.1000 [s]
1000.0
800.00
600.00
400.00
200.00
0.0000
G1: Positive-Sequence, Reactive Power in Mvar
-0.003 s128.186 Mvar
0.050 s86.335 Mvar
0.000 s971.466 Mvar
0.049 s845.904 Mvar
0.367 s396.560 Mvar
0.819 s94.794 Mvar
1.257 s344.766 Mvar
1.697 s109.481 Mvar
Q
Date: 5/28/2015
Annex: /4
D
I
g
S
I
L
E
N
T
Q(t)
CARACTERSTICA TRANSITORIA SIN RECIERRE
-
2.00001.58001.16000.74000.3200-0.1000 [s]
1.10
1.00
0.90
0.80
0.70
0.60
G1: Terminal Voltage in p.u.
-0.003 s 1.000 p.u.
0.000 s 0.700 p.u.
0.050 s 0.653 p.u.
0.050 s 0.945 p.u.
0.410 s 0.832 p.u.
0.857 s 0.991 p.u.
1.298 s 0.857 p.u.
1.738 s 0.979 p.u.
V
Date: 5/28/2015
Annex: /5
D
I
g
S
I
L
E
N
T
V(t)
CARACTERSTICA TRANSITORIA SIN RECIERRE
-
(t)
2.00001.58001.16000.74000.3200-0.1000 [s]
132.50
120.00
107.50
95.00
82.50
70.00
G1: Rotor angle with reference to reference bus voltage in deg
-0.003 s74.676 deg
0.381 s121.698 deg
0.837 s73.606 deg
1.274 s115.340 deg
1.709 s77.843 deg
Angle
Date: 5/29/2015
Annex: /6
D
I
g
S
I
L
E
N
T
CARACTERSTICA TRANSITORIA SIN RECIERRE
-
Potencia elctrica durante un recierre trifsicodebido a una falla en una de las lneas
P0
0 d(despeje)
r(recierre)
max(mximo)
CARACTERSTICA TRANSITORIA
-
P()
0.750.500.250.00-0.25-0.50 [rad]
1200.00
1000.00
800.00
600.00
400.00
200.00
[MW]
G1: Rotor Angle in rad / Positive-Sequence, Active Power in MW
-0.100 s-0.267 rad800.000 MW
0.000 s-0.267 rad300.927 MW
0.050 s-0.199 rad315.629 MW
0.749 s-0.198 rad638.335 MW
0.383 s 0.553 rad944.002 MW
9.243 s 0.117 rad800.186 MW
P-V
Date: 5/28/2015
Annex: /2
D
I
g
S
I
L
E
N
T
CARACTERSTICA TRANSITORIA SIN RECIERRE
-
0.59990.45990.32000.18000.0400-0.1000 [s]
1262.0
1060.4
858.78
657.14
455.50
253.87
G1: Positive-Sequence, Active Power in MW
0.000 s800.000 MW
0.000 s300.927 MW
0.049 s314.997 MW
0.050 s638.126 MW
0.549 s893.979 MW
0.551 s1215.472 MW
0.600 s1113.945 MW
P
Date: 5/29/2015
Annex: /1
D
I
g
S
I
L
E
N
T
CARACTERSTICA TRANSITORIA CON RECIERRE
P(t)
-
0.59990.45990.32000.18000.0400-0.1000 [s]
1000.0
800.00
600.00
400.00
200.00
0.0000
G1: Positive-Sequence, Reactive Power in Mvar
-0.002 s128.186 Mvar
0.000 s970.818 Mvar
0.049 s846.701 Mvar
0.050 s86.335 Mvar
0.364 s396.639 Mvar
0.550 s287.792 Mvar
0.550 s264.437 Mvar
Q
Date: 5/29/2015
Annex: /4
D
I
g
S
I
L
E
N
T
CARACTERSTICA TRANSITORIA CON RECIERRE
Q(t)
-
0.59990.45990.32000.18000.0400-0.1000 [s]
1.10
1.00
0.90
0.80
0.70
0.60
G1: Terminal Voltage in p.u.
-0.001 s 1.000 p.u.
0.000 s 0.700 p.u.
0.050 s 0.653 p.u.
0.050 s 0.945 p.u.
0.078 s 0.951 p.u.
0.550 s 0.872 p.u.
0.550 s 0.839 p.u.
V
Date: 5/29/2015
Annex: /5
D
I
g
S
I
L
E
N
T
CARACTERSTICA TRANSITORIA CON RECIERRE
V(t)
-
0.59990.45990.32000.18000.0400-0.1000 [s]
132.50
120.00
107.50
95.00
82.50
70.00
G1: Rotor angle with reference to reference bus voltage in deg
0.000 s74.679 deg
0.385 s121.695 deg
0.550 s109.366 deg
Angle
Date: 5/29/2015
Annex: /6
D
I
g
S
I
L
E
N
T
CARACTERSTICA TRANSITORIA CON RECIERRE
(t)
-
0.750.500.250.00-0.25-0.50 [rad]
1450.00
1200.00
950.00
700.00
450.00
200.00
[MW]
G1: Rotor Angle in rad / Positive-Sequence, Active Power in MW
-0.100 s-0.267 rad800.000 MW
0.004 s-0.267 rad300.191 MW
0.050 s-0.198 rad315.758 MW
0.386 s 0.553 rad943.654 MW
0.550 s 0.338 rad893.452 MW
0.550 s 0.337 rad1215.953 MW
0.600 s 0.162 rad1113.386 MW
P-V
Date: 5/29/2015
Annex: /2
D
I
g
S
I
L
E
N
T
CARACTERSTICA TRANSITORIA CON RECIERRE
P()
-
30
Frecuencias tpicas de oscilacin:
Fenmeno dinmico Rango de Frecuencias
( Hz)
Efectos turbina generador 0.05 -1.0
Oscilaciones electromecnicas de rotores 0.1 2.5
Efectos del Sistema de Excitacin 1 - 10
Interaccin Torsional Elctrico-Mecnica 5 - 60
Autoexcitacin del Generador 10 - 60
Oscilaciones locales : 0.7 a 2 Hz
Oscilaciones electromecnicas de rotores:
Oscilaciones entre reas : 0.1 a 0.7 Hz