UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA

FACULTAD DE INGENIERÍAS

CARRERA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

SEP II

José Quintana 22-09-2012

ETAP

Es una herramienta de análisis y control para el diseño, simulación y operación de sistemas de potencia eléctricos de generación, distribución e industriales. Ofrece una suite de soluciones completamente integradas de software de ingeniería eléctrica, sus módulos se detallan a continuación:

ANÁLISIS DE RED PAQUETE BÁSICO SISTEMAS DE CONTROL

Análisis de arc flash Base de datos 3D Diagrama del sistema de controlAnálisis de flujo de carga Cable ampacidad-IEEE/NEC/ICEA Secuencia de operaciónAnálisis de cortocircuito Tamaño de cable DISEÑO DE LA REJILLA

DE TIERRA

Análisis del motor de arranque Constantes de línea Análisis de cuadrícula uniformeAnálisis de carga del analizador Administradores Análisis de elementos finitos

DINÁMICA Y TRANSITORIOS

Asistentes SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN

Estabilidad transitoria Bibliotecas de ingeniería Flujo de carga desequilibradaInicio de generador Elementos del sistema Flujo de potencia óptimoModelos dinámicos Diagrama de una línea Evaluación de la fiabilidadEstimación de parámetros Comparación de datos de salida Mapa de GIS

SISTEMAS DE CABLE Características adicionales Ubicación óptima de condensadores

Tamaño de cable COORDINACIÓN DEL DISPOSITIVO

Gestión de la secuencia de conmutación

Ampacidad de cables Coordinación de disp. protector LÍNEA DE TRANSMISIÓN

Análisis térmico de cable Secuencia de operación SAG y tensiónAnálisis de tracción de cable Detección de la zona de

selectividadCalculadora de capacidad de corriente de línea

Protección contra descargas eléctricas

Biblioteca de dispositivos Constantes de impedancia de línea

Tamaño de conductor PE Interfaz de prueba de relés Transmisión de HVDCCables submarinos ENERGÍAS

RENOVABLES CALIDAD DE LA

ALIMENTACIÓN

Sistema de puesta a tierra Generador de turbina de viento Flujo de carga armónica SISTEMAS DE C.C. Arreglo fotovoltaico/panel solar Filtros de armónicos y tamaño

Flujo de carga de CC SISTEMA DE GESTIÓN DE ALIMENTACIÓN

Análisis armónicos de frecuencia

Corto circuito DC Monitoreo y simulación INTERCAMBIO DE DATOS

DC Arc Flash Subestación inteligente Convertir en ETAPDimensionamiento y descarga de la batería

Sistema de automatización de la subestación

Proyecto de fusión

TRANSFORMADOR Sistema de gestión de energía Excel & interfaz de accesoOptimización de grifo Botes de carga inteligente Interfaz de e-DPPTamaño del transformador Videos en tiempo real SmartPlant interfaz eléctrica

Dentro del programa existe la opción de ETAP Real-time, la cual utiliza datos en tiempo real para realizar estudios de sistemas de potencia y evaluación de eventos.

En el Apéndice 1 se describen cada uno de los iconos de los cuales está compuesta la MODE TOOLBAR o Barra de Herramienta de Modo de Simulación. Cada uno de los modos de simulación descritos en el Apéndice 1, tienen su propia barra de análisis con opciones comunes, tales como las que se muestran en el Apéndice 2.

Además, el programa cuenta con una Barra de Herramientas de Edición, la cual contiene tres partes, en el Apéndice 3, se muestran los iconos correspondientes a los análisis en corriente alterna:

Edición para análisis en corriente alterna. Edición para análisis en corriente directa. Instrumentos y medidores.

En el Apéndice 6 se observa una gráfica de una simulación en ETAP.

POWERWORLD

PowerWorld Simulator es un paquete de simulación de sistemas de potencia que posee una interfaz gráfica e interactiva con el usuario. En su versión completa es capaz de simular hasta 100.000 barras usando diagramas unifilares animados. Permite introducir datos económicos en la solución, por lo que evalúa, no sólo los aspectos técnicos del sistema, sino también su importancia económica. Permite que la solución de los flujos de carga se realice continuamente a medida que transcurre un período de tiempo determinado, esto permite que al realizar cambios en la generación, carga o intercambio en MW de un sistema de potencia los resultados sean visualizados inmediatamente sobre el diagrama unifilar.

Muestra el flujo de potencia en el sistema de forma animada, con flechas coloreadas en las líneas de transporte, cargas y generadores cuyo movimiento, tamaño y dirección es proporcional a la magnitud y dirección del flujo de cargas. Los principales análisis que se pueden realizar con este programa son:

Flujo de cargas. Es el módulo principal. Permite resolver sistemas de hasta 12 barras (versión demo) y analizar los resultados en modo texto o gráficamente. Adicionalmente, permite estudiar la evolución del sistema a lo largo del tiempo, resolviendo, de forma sucesiva e independiente, un flujo de cargas para cada intervalo de análisis. Los métodos que utiliza para resolver el flujo de carga son: Gauss Seidel, Newton Rhapson o el OPF (flujo de potencia óptimo).

Despacho económico. Permite realizar estudios de despacho económico de cargas para analizar los costos de generación. Igualmente, permite realizar análisis económicos de intercambios entre las diferentes áreas de un sistema eléctrico.

Cálculo de fallas. Permite realizar un cálculo de fallas para la ubicación y tipo de falla que se especifique en el sistema. Los resultados se presentan en modo texto o gráficamente.

Análisis de contingencias. Permite realizar el análisis de contingencias, bien de forma manual, interactuando con la representación gráfica del sistema, o bien de forma automatizada (muy útil cuando el sistema a analizar es complejo).

Factores de distribución de transacciones. Permite realizar estudios económicos de transacciones de potencia entre agentes, en sistemas eléctricos liberalizados.

Análisis de sensibilidades. Permite hacer estudios de sensibilidad de las magnitudes eléctricas ante cambios unitarios de la potencia inyectada en los buses del sistema.

Los siguientes son módulos adicionales, sirven para ampliar la funcionalidad de PowerWorld Simulator. Estos módulos se adquieren por separado y los estudios que se pueden realizar con ellos son los siguientes:

Módulo de estabilidad de tensión (PV/QV). Permite realizar análisis de estabilidad de tensión resolviendo múltiples flujos de carga de forma consecutiva. Esta herramienta permite obtener la curva potencia activa- tensión (PV) para una transacción determinada y la curva potencia reactiva-tensión (QV) para cada bus del sistema.

Módulo de flujo óptimo de cargas (OPF). Permite realizar análisis de flujo óptimo de cargas, de forma que se añaden restricciones adicionales al flujo de cargas básico con el fin de minimizar una función objetivo (coste de generación, coste de las pérdidas, número de acciones de control, etc.).

Módulo de flujo óptimo de cargas con restricciones de seguridad (SCOPF). Incluye el análisis de contingencias dentro de la solución del OPF, de forma que se busca aquella solución que minimice la función objetivo y que cumpla con las restricciones de seguridad impuestas.

Módulo de análisis de la capacidad de transporte disponible (ATC). Permite realizar análisis que determinan la máxima potencia activa que puede transmitirse entre dos partes de un sistema eléctrico sin que se superen los límites de operación.

El simulador incluye controles automáticos para elementos como generadores, transformadores y elementos de compensación en paralelo con las barras de un sistema. Para generadores, dispone de opciones tales como el AGC (Automatic Generation Control) control automático de generación, el AVR (Automatic Voltage Regulation) regulación de tensión automática, tanto para generadores como para transformadores con cambio de derivación (taps).

También existe la opción de crear archivos Script que sirven para automatizar las acciones durante la simulación de un caso; por medio de estos archivos se pueden programar eventos para todos los tipos de elementos, eventos de simulación, eventos del diagrama unifilar, entre otros.

En el Apéndice 4 se aprecia la vista cuando se ha seleccionado un nuevo proyecto, con la descripción de cada una de sus pestañas. En el Apéndice 5 se observa la simulación de un SEP de 3 barras con sus valores.

Apéndice 1.

Descripción de íconos:

Apéndice 2.

Apéndice 3.

Apéndice 4.

Apéndice 5.

Apéndice 6.