8082139 : SISTEMAS
DE GENERACIÓN DISTRIBUIDA
En esta sección se presenta el material necesario para los participantes
en el curso de Sistemas de Generación Distribuida para estudiantes graduados y que cursan estudios en Ingeniería Eléctrica en Potencia.
descripción Descripción
del Curso y objetivos de aprendizaje
La concepción de las empresas de producción de electricidad y los métodos por
los cuales la energía eléctrica es generada están cambiando. Las fuentes de
generación están siendo conectadas a niveles de voltaje más bajos y además con
una capacidad por unidad menor. Estas fuentes de generación incluyen diferentes
tecnologías algunas de ellas emplean fuentes algunas consideradas renovables y
otras más agresivas al ambiente. La integración de las fuentes de generación
distribuida dentro de las redes existentes produce un cambio sustancial en el
control de flujo de potencia, calidad de servicio, estabilidad y protección.
8082139 se un Curso para estudiantes graduados de Ingeniería Eléctrica a fin de
lograr un entendimiento crítico de los cambios significativos redes de energía
eléctricas y los métodos de generación de electricidad en la actualidad, y para
el futuro previsible; y las implicaciones de estos cambios.
Objetivos Objetivos
del curso
Las personas que aprueben este curso desarrollarán un entendimiento crítico de
los cambios significativos redes de energía eléctricas y los métodos de
generación de electricidad en la actualidad, y para el futuro previsible; y las
implicaciones de estos cambios. En este curso se desarrollará habilidades y
destrezas en los participantes para el desarrollo y realización de soluciones
creativas con los problemas encontrados en las fuentes alternas de energía y la
generación distribuida para el suministro de energía eléctrica en general.
Inicialmente en el curso se realizará una conceptualización actual y clara de la
generación distribuida y la distinción de otros aspectos; con lo que se ubicará
el contexto general de aplicación e integración de la generación distribuida. Se
muestra el estado del arte de las tecnologías empleadas en la generación
distribuida, haciendo especial énfasis en aspectos de modelación de su
comportamiento en régimen estacionario y dinámico. En este curso se trata los
aspectos de impactos técnicos de la generación distribuida en los sistemas de
transmisión y distribución. Los impactos sobre la red son evaluados sobre
aspectos como: cambio en los voltajes de la red y los flujos de potencia,
incremento en los niveles de falla, calidad de servicio, estabilidad, Operación
de la red. Finalmente aspectos del impacto económico de la generación
distribuida en las redes de distribución y sistemas de transmisión son
considerados.
contenido contenido general del curso
A lo largo de este curso de Sistemas de Potencia I se persigue abordar los
siguientes aspectos, incluyentes y no limitativos:
Introducción a la generación distribuida. Conceptualización
y distinción de la generación distribuida y conceptos
afines. Generación centralizada o dispersa. Razones para la
generación distribuida. Extensión de la generación
distribuida. Aspectos de la generación distribuida.
Impacto técnico de la generación distribuida en los sistemas
de distribución: Cambio en los voltajes de la red,
Incremento en los niveles de falla, Calidad de servicio,
Estabilidad, Operación de la red.
Impacto económico de la generación distribuida en las redes
de distribución y sistemas de transmisión: Estado
estacionario y Régimen Dinámico. Impacto de la generación
distribuida en los sistemas eléctricos.
contenido
detallado del curso
Capitulo I. Generación Distribuida: una introducción.
Historia de la producción de electricidad comercial. Concepción
tradicional de los sistemas de potencia. Cambio de paradigma en los
sistemas de potencia. Concepto de generación distribuida: IEEE,
CIGRE, otros. Generación centralizada o dispersa. Razones para la
generación distribuida. Extensión de la generación distribuida.
Aspectos de la generación distribuida. Desambiguación de conceptos
afines a la generación distribuida: fuentes de energía distribuida,
empresa distribuida, potencia distribuida, empresa virtual,
micro-malla. Consideraciones de integración de fuentes de generación
distribuida: aspectos de integración, normalización: IEEE P1547.
Indicadores de integración de la generación distribuida: Nivel de
Penetración, Nivel de Dispersión. Panorama de Evolución.
Capitulo II. Tecnologías empleadas en la generación Distribuida.
Clasificación de las fuentes de generación distribuida: fuentes
renovables y no renovables. Estado del arte de las tecnologías
comercialmente disponibles de generación distribuida: sistemas
basados en motores diesel, turbinas de combustión, sistemas
fotovoltaicos, micro turbinas, celdas de combustible, sistemas de
conversión de energía del viento. Características, ventajas y
desventajas, costos, eficiencia.
Capitulo III. Aspectos de Modelación de Fuentes de Generación
Distribuida.
Procesos Dinámicos en Sistemas Eléctricos de Potencia. Simulación de
la Dinámica de Sistemas de Potencia. Modelo General del problema y
Solución Numérica. Modelos de Generadores Eléctricos: generador
sincrónico, generador de inducción, generador de imanes permanentes.
Modelos de Interfaz Electrónica: convertidor del lado de la red,
convertidores del lado del generador: Modelación de Fuentes: micro
turbina de eje simple, micro turbina de eje partido, celda de
combustible, turbina a gas, sistemas de conversión de energía del
viento.
Capitulo IV. Impacto Técnico de la Generación Distribuida: Respuesta
estacionaria.
Flujo de potencia considerando fuentes de generación distribuida.
Modo de Operación de la fuente de generación distribuida. Modo de
Control de generación de reactivos. Efecto del Modo de Operación en
la regulación de voltaje y las pérdidas. Efecto del Generador de
Inducción. Consideraciones del Grupo de Generadores de Inducción.
Efecto sobre los Transformadores con Tap. Consideraciones de la
Estabilidad de Voltaje .
Capitulo V. Impacto Técnico de la Generación Distribuida: Respuesta
dinámica.
Efecto sobre el Balance Generación-Demanda: Respuesta Natural:
Generador Eléctrico, diferentes fuentes de generación distribuida,
efecto de Restricciones en la fuente primaria. Efecto sobre las
Corrientes de Cortocircuito. Efecto sobre la estabilidad
transitoria: fuentes con generadores directamente conectados a la
red, fuentes con convertidores electrónicos de potencia. Tema VI.
Aspectos Económicos de la Generación Distribuida. Introducción.
Costos de conexión y cargos: concepto, relación del costo de
conexión y el nivel de voltaje. Costos profundos de conexión. Uso
del sistema de distribución y cargos en la generación distribuida:
practica actual, contribución de la generación distribuida a la
seguridad. Localización de pérdidas en las redes con generación
distribuida. Esquema alternativo en el desarrollo de tarifas de
distribución.
PLANIFICACIÓN
DEL CURSO
A continuación se presenta el cronograma de actividades prevista en el tiempo
para el curso de Sistemas de Generación Distribuida:
SEMANA
CONTENIDO PROGRAMÁTICO
Modalidad de eval. y Ponderación
Fecha de Evaluación
1
15-20/09
PRESENTACIÓN DEL CURSO
2
22-27/09
CAPITULO
1. CONCEPTUALIZACIÓN DE GD
3
29/09-04/10
CAPITULO
2. TECNOLOGÍAS EMPLEADAS EN GD
4
06-11/10
CAPITULO
3.
ASPECTOS DE MODELACIÓN
5
13-18/10
CAPITULO
3.
ASPECTOS DE MODELACIÓN
6
20-25/10
CAPITULO
4.
IMPACTO TÉCNICO DE LA GD: RESPUESTA RÉGIMEN ESTACIONARIO
27/10-01/11
SEMANA
JORNADAS DE FACULTAD DE INGENIERÍA
7
03-08/11
CAPITULO
4.
IMPACTO TÉCNICO DE LA GD: RESPUESTA RÉGIMEN ESTACIONARIO
8
10-15/11
CAPITULO
4.
IMPACTO TÉCNICO DE LA GD: RESPUESTA RÉGIMEN ESTACIONARIO
9
17-22/11
CAPITULO
5.
IMPACTO TÉCNICO DE LA GD: RESPUESTA DINÁMICA
Proyecto
1
25%
Jueves
20/11/2009
10
24-29/11
CAPITULO
5.
IMPACTO TÉCNICO DE LA GD: RESPUESTA DINÁMICA
11
01-06/12
CAPITULO
5.
IMPACTO TÉCNICO DE LA GD: RESPUESTA DINÁMICA
A continuación se reúne un grupo de documentos electrónicos que contienen
información considerada minima para el desarrollo del curso, y que no es
limitativa ni excluyente al uso de los reconocidos textos.
En Construcción
Anexo
material
anexo
A continuación se
reúne un grupo de documentos electrónicos que contienen información considerada
anexa al curso, se trata mayormente de elementos anexos:
Anexo 1:
En construcción
LECTURAS RECOMENDADAS
A continuación se
reúne un grupo de documentos electrónicos que contienen información considerada
anexa al curso, se trata mayormente de elementos anexos:
R. Lasseter,
A. Abbas, C.Marnay, J.Stevens, J. Dagle, R. Guttromson, S.
Meliopoulos, R. Yinger, and Joe Eto. “The
CERTS Microgrid Concept.” CEC Consultant Report
P500-03-089F. Sacramento, CA: California Energy Commission,
October. 2003.
A.A. Bayod
Rújula, J. Mur Amada, J.L. Bernal-Agustín, J.M. Yusta Loyo,
J.A. Domínguez Navarro.
Distributed
generation: a review. Proceeding of International
Conference on Renewable Energies and Power Quaility (ICREPQ´05),
España, 2005.
Capitulo 2:
Thomas
Ackermann,
Wind Power in Power Systems. John Wiley & Sons, Ltd
Stockholm, Sweden, 2005.
González-Longatt, F. Trabajo de Ascenso a la Categoría de
Agregado: "Tecnologías
de Micro Fuentes (Microsources) disponibles actualmente para
la generación distribuida" (5.592 kB)
F.P. deMello, “Power System Dynamic Overview” Proceedings of
the Symposium on Adequacy and Philosophy of Modeling Dynamic
System Performance, 1975 IEEE Publication 75CH0970-4-PWR
(808 kB)
Chapter 13.
Transient Stability. P. Kundur,
Power System Stability and Control. New York: McGraw- Hill, 1994. (21.3
MB)
Modelación del Generador Sincrónico
Chapter 3: Referance Frame
Theory, Chapter 5: Theory of Synchronous Machines P.C.
Krause, O. Wasynczuk, S.D. Sudhoff. "Analysis of Electric
Machinary". IEEE Press. 1986.
Chapter 3. Mathematical
Descriptipn of a Synchronous Machine. P. Kundur,
Power System Stability and Control. New York: McGraw- Hill, 1994.
R.H. Lasseter, “Control
of distributed resources”, in: L H. Fink, C.D. Vournas (Eds.),
Proceedings: Bulk Power Systems Dynamics and Control IV,
Restructuring, organized by IREP and National Technical
University of Athens, Santorini, Greece, August 23–28, 1998,
pp. 323–329.
Un corto pero
adecuado grupo de evaluaciones escritas de cursos de Sistemas de Generación
Distribuida que han
sido dictados en el pasado están contenidas aquí.
Examen Parcial 1:
2008
Examen Parcial 2:
2008
Asignación
Un corto pero
adecuado grupo de asignaciones propias del curso de Sistemas de Generación
Distribuida son reunidas aquí.
R. Lasseter, A. Abbas, C.Marnay, J.Stevens,
J. Dagle, R. Guttromson, S. Meliopoulos, R. Yinger, and Joe Eto. “The
CERTS Microgrid Concept.” CEC Consultant Report P500-03-089F.
Sacramento, CA: California Energy Commission, October. 2003.
Fuel Cell Handbook,
5th ed., U.S. Department of Energy, Office of Fossil Energy, National
Energy Technology Laboratory, Morgantown, WV, 2000.
Lasseter R., K. Tomsovic and P. Piagi,
“Scenarios for Distributed Technology Applications with Steady State and
Dynamic Models of Loads and Micro-Sources”. Consortium for Electric
Reliability Technology Solutions April 2000.
J. Arrillada, C.P. Arnold and B.J. Harker.
Computer Modeling of Electrical Power Systems. John Wiley and Sons,
1983.
David Kirschen, Goran Strbac, Nick
Jenkins, Peter Crossley, Ron Allan.
Embedded Generation. The Institution of Electrical Engineers. IEE
Press, United Kingdom, 2000.
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