Contenido - Inicio · Acoplamientos de flujo magnético en un conductor de un grupo 53 Inductancia...
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Contenido 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 Una perspectiva 1 Estructura de los sistemas de suministro eléctrico 10 Fuentes convencionales de energía eléctrica 13 Las fuentes renovables de energía 25 Almacenamiento de energía 28 Crecimiento de los sistemas de suministro eléctrico en la India 29 Conservación de la energía 31 Desregulación 33 Generación distribuida y dispersa 34 Aspectos ambientales de la generación de energía 35 Ingenieros y estudios de sistemas de suministro eléctrico 39 Uso de computadorasy microprocesadores 39 Problemas a los que se enfrenta la industria de energía de la India, y sus opciones 40 Referencias 43 Introducción 45 Definición de inductancia 45 Acoplamientos de flujo magnético de un conductor aislado que lleva corriente 46 Inductancia de una línea monofásica de dos conductores 50 Tipos de conductor 51 Acoplamientos de flujo magnético en un conductor de un grupo 53 Inductancia de líneas de conductores compuestos 54 Inductancia de líneas trifásicas 59 Líneas trifásicas de doble circuito 66 Conductores empaquetados 68 Resistencia 70 Efecto Kelvin y efecto de proximidad 71 Problemas 72 Referencias 75 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12
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Contenido
1.11.21.31.41.51.61.71.81.91.101.111.121.13
Una perspectiva 1Estructura de los sistemas de suministro eléctrico 10Fuentes convencionales de energía eléctrica 13Las fuentes renovables de energía 25Almacenamiento de energía 28Crecimiento de los sistemas de suministro eléctrico en la India 29Conservación de la energía 31Desregulación 33Generación distribuida y dispersa 34Aspectos ambientales de la generación de energía 35Ingenieros y estudios de sistemas de suministro eléctrico 39Uso de computadorasy microprocesadores 39Problemas a los que se enfrenta la industria de energía de la India,y sus opciones 40Referencias 43
Introducción 45Definición de inductancia 45Acoplamientos de flujo magnético de un conductor aislado que llevacorriente 46Inductancia de una línea monofásica de dos conductores 50Tipos de conductor 51Acoplamientos de flujo magnético en un conductor de un grupo 53Inductancia de líneas de conductores compuestos 54Inductancia de líneas trifásicas 59Líneas trifásicas de doble circuito 66Conductores empaquetados 68Resistencia 70Efecto Kelvin y efecto de proximidad 71Problemas 72Referencias 75
2.42.52.62.72.82.92.102.112.12
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3. Capacitancia de las líneas de transmisión 76
3.1 Introducción 763.2 Campo eléctrico de un conductor largo y recto 763.3 Diferencia de potencial entre dos conductores de un grupo de conductores
paralelos 773.4 Capacitancia de una línea de dos conductores 783.5 Capacitancia de una línea trifásica con espaciamiento equilátero 803.6 Capacitancia de una línea trifásica con espaciamiento asimétrico 813.7 Efecto de tierra en la capacitancia de líneas de transmisión 833.8 Método de GMD (modificado) 913.9 Conductores múltiples 92
Problemas 93Referencias 94
4. Representación de componentes de sistemas eléctricos de potencia 95
4.1 Introducción 954.2 Solución monofásica de redes trifásicas equilibradas 954.3 Diagrama unifilar y diagrama de impedancias y reactancias 984.4 Sistema por unidad (pu) 994.5 Potencia compleja 1054.6 Máquina síncrona 1084.7 Representación de las cargas 121
Problemas 125Referencias 127
5. Características y desempeño de las líneas de transmisión
5.1 Introducción 1285.2 Línea corta de transmisión 1295.3 Línea de transmisión de longitud media 1375.4 Línea de transmisión larga. Solución rigurosa 1395.5 Interpretación de las ecuaciones para líneas largas 1435.6 Efecto Ferranti 1505.7 Líneas eléctricas de potencia sintonizadas 1515.8 El circuito equivalente de una línea larga 1525.9 Flujo de potencia a través de una línea de transmisión 1585.10 Métodos de control de voltaje 173
Problemas 181Referencias 183
6. Estudios de flujo de carga
6.1 Introducción 1846.2 Formulación de modelos de red 1856.3 Formación de YBUS por transformación singular 189
______________________________ c_o_n_te_n_id_o_~~
6.4 Problema de flujo de carga 1966.5 Método Gauss-Seidel 2046.6 Método Newton-Raphson (NR) 2136.7 Métodos desacoplados para flujo de carga 2226.8 Comparación de los métodos de flujo de carga 2286.9 Control del perfil de voltaje 2306.10 Conclusión 236
Problemas 236Referencias 240
7. Operación óptima del sistema
7.1 Introducción 2427.2 Operación óptima de generadores en una barra de bus 2437.3 Planificación óptima de las unidades (DC) 2507.4 Consideraciones de confiabilidad 2537.5 Programación óptima de generación 2597.6 Solución óptima de flujo de carga 2707.7 Programación óptima de un sistema hidrotérmico 276
Problemas 284Referencias 286
8.1 Introducción 2908.2 Control carga frecuencia o potencia frecuencia (caso de una sola área) 2918.3 Control de carga frecuencia y control de despacho económico 3058.4 Control de carga frecuencia (potencia frecuencia) de dos áreas 3078.5 Control óptimo de carga frecuencia (dos áreas) 3108.6 Control automático de voltaje 3188.7 Control de carga frecuencia con restricciones de rapidez
de generación (GRC) 3208.8 Banda muerta del gobernador de velocidad y su efecto en AGC (control
automático de generación) 3218.9 Controladores digitales de carga frecuencia 3228.10 Control descentralizado 323
Problemas 324Referencias 325
9.1 Introducción 3279.2 Transitorios en una línea de transmisión 3289.3 Cortocircuito de una máquina síncrona (sin carga) 3309.4 Cortocircuito de una máquina síncrona con carga 3399.5 Selección de cortacircuito s 344
Gq__c_o_nt_en_i_do _
9.6 Algoritmo para el estudio de cortocircuitos 3499.7 Formulación de ZBUS 355
Problemas 363Referencias 368
10. Componentes simétricos 369
10.1 Introducción 36910.2 Transformación de componentes simétricos 37010.3 Desplazamiento de fase en transformadores estrella-delta 377lOA Impedancias de secuencia de las líneas de transmisión 37910.5 Impedancias de secuencia y red de secuencia del sistema de potencia 38110.6 Impedancias y redes de secuencia de máquinas síncronas 38110.7 Impedancias de secuencia en las líneas de transmisión 38510.8 Impedancias y redes de secuencia en transformadores 38610.9 Construcción de redes de secuencia para un sistema eléctrico de potencia 389
Problemas 393Referencias 396
11. Análisis de fallas asimétricas 397
11.1 Introducción 39711.2 Análisis de componentes asimétricos en fallas asimétricas 39811.3 Falla de una línea a tierra (LG) 3991104 Falla de línea a línea (LL) 40211.5 Falla de línea doble a tierra (LLG) 40411.6 Fallas de conductor abierto 41411.7 Método de la matriz de impedancia de bus para el análisis de fallas
asimétricas en derivación (shunt) 416Problemas 427Referencias 432
12. Estabilidad de sistemas eléctricos de potencia
12.1 Introducción 43312.2 Dinámica de una máquina síncrona 43512.3 Ecuación del ángulo de potencia 4401204 Técnica de eliminación de nodos 44412.5 Sistemas simples 45112.6 Estabilidad de estado estable 45412.7 Estabilidad transitoria 45912.8 Criterio del área igual 46112.9 Solución numérica de la ecuación de oscilación 48012.10 Estabilidad con un sistema multimáquinas 48712.11 Algunos factores que afectan la estabilidad transitoria 496
Problemas 506Referencias 508
______________________________ c_o_n_te_n_id_o_~~
13. Seguridad del sistema de potencia 510
13.1 Introducción 51013.2 Clasificación del estado del sistema 51213.3 Análisis de seguridad 51213.4 Análisis de contingencias 51613.5 Factores de sensibilidad 52013.6 Estabilidad de voltaje en el sistema eléctrico de potencia 524
Resumen 529Referencias 529
14. Introducción a la estimación de estados de sistemas eléctricosde potencia 531
14.1 Introducción 53114.2 Estimación por mínimos cuadrados: la solución básica [7]-[9] 53214.3 Estimación de estado estático de sistemas eléctricos de
potencia (10]-[12] 53814.4 Seguimiento de la estimación de estados para sistemas eléctricos
de potencia [16] 54414.5 Algunas consideraciones de cómputo 54414.6 Equivalencia de sistema externo [20] 54514.7 Tratamiento de datos anómalos [21,22] 54614.8 Observabilidad de la red y pseudo mediciones 54914.9 Aplicación de la estimación de estados del sistema de potencia 550
Problemas 552Referencias 553
15.115.215.315.415.515.615.715.815.915.10
Introducción 556Capacidad de carga 557Compensación de carga 557Compensación de línea 558Compensación en serie 559Compensadores en paralelo 562Comparación entre STATCOMy SVC 566Sistemas flexibles de transmisión de CA (FACTS)Principios y operación de los convertidores 567Controladores FACTS 569Resumen 573Referencias 574
16. Técnicas para pronóstico de carga
16.1 Introducción 57516.2 Metodología de los pronósticos 577
~~ __ c_o_nt_e_ni_dO _
16.3 Estimación de los términos de promedio y de tendencia 57816.4 Estimación de los componentes periódicos 58116.5 Estimación de las y(k): método de serie de tiempo 58216.6 Estimación del componente estocástico: método de filtrado de Kalman 58316.7 Predicciones a largo plazo usando modelos econométricos 58716.8 Pronóstico de la carga reactiva 587
Resumen 588Preguntas de repaso 589Referencias 589
17.117.217.317.417.517.617.7
Introducción 591Comparación de estabilidad de ángulo y estabilidad de voltaje 592Flujo de potencia reactiva y colapso de voltaje 593Formulación matemática del problema de estabilidad de voltaje 594Análisis de estabilidad de voltaje 597Prevención del colapso de voltaje 600Estado de la técnica, tendencias y desafíos para el futuro 601Referencias 603
Apéndice A: Introducción al álgebra de vectores y matrices 605
Apéndice B: Constantes generalizadas de circuito 617
Apéndice C: Factorización triangular y ordenación óptima 623
ApéndiceD: Elementos de matriz jacobiana de sistemas de potencia 629Apéndice E: Teorema de Kuhn-Thcker 632
Apéndice F: Control por computadora de sistemas de potenciaen tiempo real 634
Apéndice G: Introducción a MATLAB y SIMULINK 640Índice 685
