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FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA Carrera de Ingeniería Eléctrica

LABORATORIO DE DINÁMICA DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS

PRÁCTICA N° 6 1. TEMA MODELACIÓN DE SISTEMAS DE CONTROL DE UNIDAD DE GENERACIÓN. PARTE 01.

2. OBJETIVOS 2.1. Conocer el ambiente de programación digital DSL: estructura, modelos, metodología, funciones y elementos básicos. 2.2. Modelar el sistema de control (VCO) de las unidades de generación de la Central Daule Peripa mediante el lenguaje de simulación digital DSL de DIgSilent Power Factory.

3. MARCO TEÓRICO Una unidad de generación es la integración de un generador sincrónico con su regulador automático de voltaje y el sistema de regulación de velocidad en el que se incluye el modelo dinámico de la turbina. La simulación del comportamiento dinámico de la unidad de generación implica la integración de los sistemas para su funcionamiento conjunto tanto en estado estable como ante transitorios. En la figura 1 se muestra el diagrama de bloques para la simulación de una unidad de generación con todos sus sistemas de control integrados.

Figura 1. Diagrama de bloques modelación de unidad de generación. Período: 2018-B | http://www.epn.edu.ec/

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SISTEMAS DE EXCITACIÓN Medición de Voltaje y Compensación de Carga Estabilizador del Sistema de Potencia Medición de Voltaje DC

Regulador DC Ref DC Excitatriz

Rectificador

Generador

Regulador AC Ref AC Cir. Estab. Sist. Excitación

Limitador de Sobrexcitación

Limitador de Subexcitación

Limitador y Protección V/Hz

Figura 2. Diagrama de bloques funcional del sistema de control de excitación Excitatriz: provee potencia de corriente continua al arrollamiento de campo de la máquina sincrónica, constituye la etapa de potencia. Reguladores: procesan y amplifican las señales de control de entrada a un nivel y forma adecuado para el control de la excitatriz. Transductor de tensión en bornes: Censa voltaje en bornes, lo rectifica y lo filtra para obtener un valor de corriente continua que se compara con una referencia, la cual representa la tensión deseada en bornes. Compensador de carga: se utiliza cuando se desea controlar la tensión en un punto eléctrico remoto respecto a los terminales del generador. Estabilizador del sistema de potencia: provee una señal adicional de entrada al regulador para amortiguar las oscilaciones de potencia del sistema. Circuitos limitadores y de protección: aseguran que los límites de capacidad de la máquina sincrónica no sean excedidos. –

Límites de la corriente de campo

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Límite de voltaje de excitación

–

Límite de tensión en terminales

–

Límites de subexcitación y sobreexcitación

4. TRABAJO PREPARATORIO 4.1. Consultar y explicar la definición y principales características que presenta el lenguaje de simulación DigSilent - DSL [1]. 4.2. Consultar sobre las funciones básicas y especiales que presenta el lenguaje de simulación DigSilent DSL: a. Funciones básicas: expr, boolexpr, string. b. Funciones especiales: select, lim, limits, limstate, delay, picdro, time 4.3. Modelar el sistema eléctrico de pruebas que se indica en el Anexo A en DigSilent Power Factory. Este archivo será utilizado durante la práctica, en tal sentido debe ser debidamente comprobado su adecuada operación mediante flujos de potencia.

5. EQUIPO Y MATERIALES  

Computadores del Laboratorio de Sistemas Eléctricos de Potencia. Software DigSilent Power Factory.

6. PROCEDIMIENTO 6.1. Modelar el Frame correspondiente a una unidad de Generación de la Central Hidroeléctrica Daule Peripa. 6.2. Modelar el sistema de control de regulación de voltaje (VCO) según la información dada por el fabricante (ANEXO B) en donde se muestra el diagrama de bloques y los parámetros sugeridos del sistema de control para la unidad de la Central Hidroeléctrica Daule Peripa. 6.3. Construir el modelo común (common model) y ajustar los valores de acuerdo al fabricante. 6.4. Estructurar el Composite Model para enlazar el Generador y el VCO modelado. 6.5. Obtener las formas de onda resultantes.

7. INFORME 7.1. Realizar un resumen detallado del procedimiento ejecutado en la práctica. 7.2. Obtener gráficas de oscilografías correspondientes a las pruebas realizadas al modelo implementado, analizar y comentar los resultados para cada una de ellas. 7.3. Conclusiones y recomendaciones (Se aconseja escribir por lo menos cuatro conclusiones de la práctica) 7.4. Bibliografía.

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8. REFERENCIAS [1] Arcos H., «Curso Avanzado de DigSilent Power Factory - Lenguaje de Simulación Digital DSL». nov-2014.

Elaborado por:

Ing. Mauricio Soria

Revisado por:

Dr. Hugo Arcos

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ANEXO A PROCEDIMIENTO MODELACIÓN DE RED BÁSICA DE PRUEBAS – GENERADOR DAULE PERIPA

Generador:

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Línea de transmisión:

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Barras 1 y 2:

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LABORATORIO DE DINÁMICA DE MÁQUINAS Carga:

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ANEXO B INFORMACIÓN PARA MODELAMIENTO DEL VCO DE LA UNIDAD 1 DAULE PERIPA

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