UNLP
Planilla de Actividades Curriculares
Código: E0239
Sistemas de Potencia
Última Actualización de la Asignatura: 07/05/2014

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CARRERAS PARA LAS QUE SE DICTA

Carrera Plan Carácter Cantidad de Semanas Año Semestre
03023 - Ingeniería Electricista 2002 Obligatoria
Totales: 0
Clases:
Evaluaciones:
5to
-

CORRELATIVIDADES
Ingeniería Electricista - Plan 2002
PARA CURSAR PARA PROMOCIONAR
(E0204) Teoría de Circuitos I
(E0206) Teoría de Circuitos II
(E0233) Máquinas Eléctricas I
(E0234) Máquinas Eléctricas II
(E0235) Teoróa de la Transmisión de la Energía Eléctrica
(E0237) Control y Servomecanismos B
(E0234) Máquinas Eléctricas II
(E0235) Teoróa de la Transmisión de la Energía Eléctrica
(E0237) Control y Servomecanismos B

INFORMACIÓN GENERAL 

Área: Sistemas de Suministro de la Energia Electrica
Departamento: Electrotecnia

Ingeniería Electricista - 2002 plegar-desplegar

Tipificación: Tecnologicas Aplicadas

CARGA HORARIA

HORAS CLASE
TOTALES: 96hs SEMANALES: 6 hs
TEORÍA
-
PRÁCTICA
-
TEORÍA
3 hs
PRÁCTICA
3 hs

FORMACIÓN PRÁCTICA
Formación Experimental
0 hs
Resol. de Problemas abiertos
30 hs
Proyecto y Diseño
0 hs
PPS
0 hs

TOTALES CON FORMACIÓN PRÁCTICA: 126 hs

HORAS DE ESTUDIO ADICIONALES A LAS DE CLASE (NO ESCOLARIZADAS)
TEORÍA

-

PRÁCTICA

-


PLANTEL DOCENTE

Profesor Titular - Ordinario, Dedicación Exclusiva  
Ing.Arnera, Patricia Liliana   mail pla@iitree-unlp.org.ar

Profesor Adjunto - Ordinario, Dedicación Semi Exclusiva  
Ing.Beroqui, Mario Cesar   mail mberoqui@iitree-unlp.org.ar

Ayudante Diplomado - Ordinario, Dedicación Simple  
Ing.Biteznik, Carlos Ezequiel   mail cebiteznik@iitree-unlp.org.ar

OBJETIVOS

Introducir al alumno a la problemática propia de los sistemas eléctricos integrados de gran compleji-dad y desarrollo. Desarrollar los modelos matemáticos aplicables al análisis de diversas cuestiones funcionales desde la óptica del conjunto del sistema. Entrenar en el uso de esos modelos matemáti-cos y en la interpretación de los resultados de cálculos en casos de estudios próximos a situaciones reales del Sistema Eléctrico Argentino.

PROGRAMA SINTÉTICO

Modelos matemáticos del sistema eléctrico. Componentes. Estructura. Técnicas de cálculo y modelos de solución.Estudios de flujo de cargas. Regulación de tensión. Consideraciones económicas.Regulación de frecuencia, primaria y secundaria. Estrategias de control.Estabilidad sincrónica de sistemas. Estática, dinámica y transitoria. Efecto de reguladores automáticos.Transitorios electromagnéticos y sobretensiones: temporarias, transitorias y atmosféricas.s

PROGRAMA ANALÍTICO 

Año: 2017, semestre: 1

Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad


1- Descripción de los Sistemas Eléctricos de Potencia. Presentación del Sistema Argentino de Interconexión (SADI), Sistema de Interconexión Patagónico (SIP), y sus vinculaciones con redes limítrofes. Descripción del Mercado Eléctrico Mayorista (MEM). Marco Regulatorio. Instituciones y Agentes del Mercado, tipos, sus características, atribuciones, responsabilidades. Reglas de funcionamiento del Mercado. Transacciones económicas. Mercado spot y a término.

2- Despacho de generación. Despacho óptimo. Costos de operación. Costo Marginal del Sistema. Factores de nodo. Factores de adaptación. Remuneración de generadores.

3- El sistema eléctrico en régimen estacionario. Modelos para el estudio del régimen estacionario. Máquina sincrónica. Transformador. Líneas de Transmisión. Elementos de compensación.

4- Flujos de potencia en régimen de equilibrio. Soluciones de las ecuaciones de red. Balances de potencia activa y reactiva. Control de tensión y potencia reactiva. Restricciones de operación. Colapso de tensión.

5- El sistema eléctrico ante grandes perturbaciones. Estabilidad Transitoria. Análisis directo: criterio de igualdad de áreas, hipótesis simplificativas. Análisis indirecto: evaluación de simulaciones en grandes sistemas. Medios para mejorar la estabilidad. Evaluación de contingencias.

6- El sistema eléctrico ante perturbaciones. Dinámica de los sistemas. Equilibrio demanda-generación. Control de frecuencia y potencia activa. Regulación primaria y secundaria de frecuencia.

7- Respuesta del sistema ante desbalance de potencia activa. Modelos dinámicos de turbinas, reguladores de velocidad, relés de sub-frecuencia. Reguladores de excitación.

8- Oscilaciones electromecánicas entre áreas. Medios para mejorar el amortiguamiento.

9- Expansión del sistema eléctrico. Tipos de estudios requeridos. Confiabilidad en el suministro. Restricciones del transporte y la generación.

10- Transitorios Electromagnéticos. Transitorios temporarios, de maniobra y atmosféricos. Caracterización, tipos de solicitaciones, formas de onda, respuesta del aislamiento.



BIBLIOGRAFÍA

Año: 2017, semestre: 1

Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad



1] B. M. Weedy : "Sistemas Eléctricos de Gran Potencia". Ed. Reverté, 1978.
[2] W. D. Stevenson Jr., J. J. Grainger : "Análisis de sistemas de potencia". Mc Graw-Hill, México, 1996.
[3] W. D. Stevenson: "Análisis de sistemas eléctricos de gran potencia". Mc Graw-Hill, México, 1970.
[4] O. I .Elgerd: "Electric energy systems theory: an introduction" Mc Graw-Hill.
[5] G. W. Stagg A. H. El-Abiad: "Computer methods in power system analysis" Mc. Graw-Hill, N.Y., 1968.
[6] F. Iliceto : "Impianti Elettrici". Casa Editrice Patron, Bologna, 1981.
[7] T. Miller “Reactive Power Control in electric systems” J. Wiley & Sons, Inc. USA, 1982.
[8] Carson Taylor “Power System Voltage Stability”, Mc Graw-Hill. International Editions, Singapore, 1994.
[9] R. Marconato “Sistemi Elettrici di Potenza. Volume Primo e Secondo”. Cooperativa Libraria Universitaria del Politecnico, Milano, 1984.
[10] R. Pélissier: "Les réseaux d´energie électrique" Tomos 1,2. Dunod, Paris,1971.
[11] H. Edelman: "Théorie et calcul des réseaux de transport d´energie électrique". Dunod, Paris, 1966.
[12] W. E. Co (editora): "Electrical transmission and distribution. Reference Book". Westinghouse, Pennsylvania, 1964.
[13] V. A. Venikov: "Cálculos de estabilidad de sistemas eléctricos automatizados". Ed. Mir, 1970.
[14] V. A. Venikov: “Transient Processes in electrical Power Systems”. Ed. Mir, 1980.
[15] E.W. Kimbark: “Power system stability”. Dover, New York, 1968.
or . “Power system stability. Volume III. Synchronous Machines”. IEEE Press. USA, 1995.
[16] P. Kundur “Power System Stability and Control” EPRI. Mc Graw-Hill. 1994.
[17] P. Anderson. “Analysis of faulted power systems”. IEEE Press Power Systems. 1995.
[18] A. Greenwood “Electrical Transientes in Power Systems”. J. Wiley & Sons, Inc. USA, 1971.
[19] Apuntes de la cátedra.
[20] Página web de la cátedra: www.ing.unlp.edu.ar/sispot/libros.htm

ACTIVIDADES PRÁCTICAS

Los temas se desarrollan en clases teórico-prácticas, planteando situaciones características a resol-ver en los sistemas eléctricos de potencia.La resolución de los mismos consiste en el desarrollo de problemas de "Ejercitación" y de "Trabajos Prácticos".* Ejercitación: consiste en la resolución personal de ejemplos que plantea la cátedra, cuya presenta-ción a la misma, no es obligatoria. Para la resolución no resulta necesario la utilización de software, lo cual queda librado a la iniciativa de los alumnos. (p. ej. utilización de planillas de cálculo)Se estima que los alumnos deberán dedicar, en forma individual durante el semestre, una carga hora-ria de 8 hs para la resolución de estos ejercicios.* Trabajos Prácticos (TP): resolución por comisiones de los casos planteados por la cátedra. Para la resolución de estos trabajos se utilizan programas desarrollados especialmente por la cátedra (FLUPROG) y programas comerciales (TUTSIM, MATLAB, ATP-EMTP). Es obligatoria la presenta-ción de los informes de los TP, uno por grupo de trabajo, con una semana de anticipación a la fecha de evaluación correspondiente. Los informes de los TP deben responder objetiva y brevemente, con precisión, a todos los puntos de la Guía, respetando las características generales de "Informe Técni-co" (utilización de Procesador de texto, programas de graficación, etc.).Se estima que los alumnos deberán dedicar, en forma individual durante el semestre, una carga hora-ria de 60 hs para la realización de los Trabajos Prácticos

METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA

Sistemas de Potencia es una materia que pretende introducir a los alumnos en las características de los problemas de metodología y herramientas propios de la actividad profesional en el tema.Se pretende resolver el problema tal como es: un sistema modelable por medio de herramientas matemáticas.Los temas correspondientes al programa de la materia se presentan bajo las actuales condiciones del sistema eléctrico argentino. Esto es, referenciando al Sistema Argentino de Interconexión (SADI), Generadores, Transportistas, Distribuidores, reglamentaciones vigentes para el Mercado Eléctrico Mayorista (MEM), Compañía Administradora del Mercado Mayorista Eléctrico S.A. (CAMMESA), etc.El curso cubre cuatro temas que deben estudiarse sucesivamente: * el sistema en régimen permanente (estacionario), flujos de carga y cortocircuitos * el sistema en régimen transitorio (dinámica del sistema), fenómenos electromecánicos. * regulación y control de frecuencia * transitorios electromagnéticos.Para cada tema se suministra un recorrido guiado, común para todos los grupos de trabajo, que brinda la base para resolver individualmente un problema asociado al sistema en estudio.El aprendizaje reside en la cantidad de trabajo personalmente aportado por cada alumno. Esa experiencia no puede ser reemplazada.Se hace necesario basar la ejercitación de los temas sobre problemas y casos concretos que vinculen demandas frecuentes en el campo del ejercicio de la profesión.Se pretende que los alumnos desarrollen estos temas como "entrenamiento" de su actividad profesional. Esto significa que parte de la ejercitación es personal, otra se conforma con el trabajo en equipo (comisiones) debiendo vincularse con otros grupos de trabajo, para finalmente documentar la labor desarrollada a través de informes técnicos en los cuales se presentan los resultados por medio de tablas, dibujos y/o gráficos incluyendo la respectiva memoria descriptiva.El gran desafío metodológico que se plantea es cambiar un alumno pasivo "receptor" de conocimientos, por un alumno activo. Para ello el docente debe ser garante del proceso de enseñanza-aprendizaje, indicando las vías metodológicas que permiten incorporar los conocimientos necesarios. Para ejecutar lo planteado, resulta muy ventajoso el reducido número de alumnos que cursan la carrera Electricista, por lo tanto resulta imperativo "utilizar" dicho recurso.La primera etapa del proceso es rescatar al alumno del "anonimato", en el que se encontraba inmerso, por los cursos sobrepoblados. Plantearle "situaciones problemáticas" en las cuales el primer punto a identificar es el "problema" en sí mismo. Que enuncie las hipótesis y simplificaciones que realiza, decidir por las herramientas más apropiadas para ejecutarlo y verificar que los resultados y conclusiones obtenidos resulten coherentes con las hipótesis planteadas. De esta manera para una misma "situación problemática", habrá tantas soluciones como hipótesis de análisis u objetivos se hayan planteado cada uno de los alumnos. Posteriormente, en la corrección se deberán verificar estos objetivos planteados.Para la ejecución de trabajos cuya finalización es el informe correspondiente, se le provee un "recorrido guiado", que es la base para resolver el problema asociado al sistema en estudio.Para ello se cuenta con programas de cálculo especialmente desarrollados para la cátedra. A su vez se presentan programas comerciales, actualmente utilizados por las principales empresas eléctricas nacionales y extranjeras, con el objetivo de introducirlo como herramienta de trabajo para los alumnos en el desarrollo de sus tareas en esta materia.

SISTEMA DE EVALUACIÓN

A los efectos de una adecuada evaluación del conocimiento de los alumnos se han previsto 2(dos) evaluaciones parciales escritas.La nota de aprobación de las evaluaciones es seis (6).Los alumnos que desaprueben las evaluaciones tendrán una fecha de recuperación.Los alumnos que deseen elevar su nota final, podrán presentarse a un coloquio en el que se tomarán temas de toda la materia.Cada evaluación comprenderá temas teóricos y prácticos que el alumno deberá responder en forma clara y precisa, justificando en cada caso las respuestas presentadas. Podrán rendir las evaluaciones los alumnos de los grupos de trabajo que hayan entregado el informe del correspondiente trabajo práctico (TP) con una semana de anticipación a la fecha de la evaluación.Por cada bloque, cada grupo de trabajo recibirá la calificación correspondiente a los informes que documenten el TP.Cada alumno recibirá además las siguientes calificaciones individuales: * por su trabajo personal en contacto con la cátedra, * por los resultados de las evaluaciones parciales.Requisitos para aprobar la materiaLa aprobación de la materia se podrá lograr mediante dos modalidades: => Promoción DirectaTodos los alumnos que reúnan los siguientes requisitos aprobarán automáticamente la materia: * tener aprobados los informes de los TP correspondientes a su grupo de trabajo, * haber aprobado las dos evaluaciones. => Promoción por Exámen Final, según la Resolución 028/02 de la Facultad de Ingeniería.

MATERIAL DIDÁCTICO

Material desarrollado por la cátedra:* Apuntes de clase como material de apoyo: "Marco Regulatorio Eléctrico", "La Transformación del Sector eléctrico Argentino", "Modelos de programación y operación". "Sistemas de potencia", "Introducción a la simulación y modelos", "Estudios de Redes" "El Sistema en estado estacionario", "Modelos de Transformadores", "Fallas en el Sistema"· "Transacciones económicas"· "Despacho de generación", "Despacho económico de unidades térmicas"· "Análisis de Estabilidad Transitoria"· "Regulación de tensión"· "Introducción a la dinámica y Control de Generación de Energía Eléctrica"· "Oscilaciones electromecánicas"· "Transitorios electromagnéticos"* Traducciones de capítulos de libros:·"La calidad del servicio". Les Reseaux dEnergie Ééctrique. 1- Les Aspects techniques du service. Cap. 5. R. Pelissier. Ed. Dunod. París 1971.·"Cálculo de las corrientes de cortocircuito". Impianti Elettrici. Cap. 6. F. Iliceto. Ed. Patron. Bologna.·"La máquina sincrónica". Power System Stability: Sinchronous Machines. Cap. 12. E. Kimbark.* Guías de trabajos prácticos incorporadas en la página www.ing.unlp.edu.ar/sispot* Material bibliográfico complementario incorporado en la página www.ing.unlp.edu.ar/sispot - compartido con la materia "Teoria de la Transmision de la Energía Eléctrica"* Programas de cálculo incorporados a la página www.ing.unlp.edu.ar/sispot - compartidos con la materia "Teoría de la Transmisión de la Energía Eléctrica".FLUPROG.EXE Cálculo de flujo de cargas. RADFLCC.EXE Flujo de carga y cortocircuito en redes radiales.FORTES.EXE Resolución de circuitos.WFARCAT.EXE Y CAT.EXE (WFAR451) Catálogos.SET_WPRO.EXE y WPRO.EXE (WPROCALC) Resolución de problemas varios de Ing. Electricista.CAIDA.EXE Caída de tensión en un sistema trifásico desequilibrado.etc.

ACTIVIDAD LABORATORIO-CAMPO


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