desarrollo de un manual con los principios básicos de funcionamiento y aplicación de los sincrofasores

En el presente trabajo de grado se desarrollan los conceptos básicos relacionados con los fasores sincronizados, mejor conocidos como sincrofasores. Esto como complemento académico de los cursos en los cuales puede estar involucrado este concepto como pueden ser: circuitos eléctricos en corriente alterna, sistemas eléctricos de potencia, protecciones, comunicaciones, entre otros. Este trabajo contiene como información base una conceptualización del fasor como representación de las tensiones y corrientes en un sistema eléctrico, cómo funciona y cómo puede ser medido en un sistema de gran tamaño. Además, se presenta en detalle algunos de los protocolos más utilizados para la comunicación entre las unidades de medición fasorial y cuáles de éstos son empleados en Colombia. Por último, se realiza un ejemplo de aplicación de los sincrofasores en los sistemas eléctricos de potencia y cómo su implementación permite un acercamiento a la adquisición en tiempo real de la información disponible del sistema

Sistema de medición fasorial para supervisar y detectar oscilaciones subsincrónicas en redes eléctricas

En esta tesis se presenta el desarrollo e implementación de un sistema de medición fasorial completo, cubriendo todos los componentes que conforman un sistema de medición de sincrofasores. El sistema presentado incluye la implementación de una Unidad de Medición Fasorial (PMU), un Concentrador de Sincrofasores (PDC), un software para Almacenamiento de Sincrofasores como respaldo y un software de procesamiento online y offline de las mediciones. El Sistema Argentino de Interconexión (SADI) ha sufrido grandes modificaciones y ampliaciones en los últimos años, que produjeron una modificación en su comportamiento dinámico, modificando los modos dominantes de oscilaciones electromecánicas, es decir los modos de oscilación entre máquinas sincrónicas con más bajos amortiguamientos. Esta nueva condición del Sistema hace que sea necesario profundizar el análisis de la estabilidad de los sistemas de potencia, con herramientas capaces de predecir el estado de operación del mismo, prácticamente en tiempo real. Para ello, la presente tesis presenta un sistema de medición fasorial diseñado para poder detectar, supervisar y caracterizar las oscilaciones subsincrónicas medidas mediante las PMUs conectadas al sistema. La tesis incluye el estudio de los sistemas de medición sincrofasoriales en la actualidad y su aplicación en las oscilaciones subsincrónicas. Para su implementación, se estudiaron en forma detallada los diferentes mecanismos de transmisión de sincrofasores y su aplicabilidad en sistemas de medición tanto de supervisión como de supervisión y control. A su vez, se presenta la evaluación de distintos algoritmos para la estimación de sincrofasores incluyendo la evaluación de los resultados obtenidos con dichos algoritmos cuando se los utiliza en aplicaciones reales. En función de la necesidad de supervisar y detectar las oscilaciones subsincrónicas, se desarrolla también el estudio y comparación de diversas herramientas matemáticas que pueden utilizarse para la caracterización de las oscilaciones. Finalmente, se presentan también los ensayos y evaluaciones llevadas a cabo tanto a la Unidad de Medición Fasorial como al Sistema de Medición Sincrofasorial completo.Facultad de Ingenierí

Ubicación óptima de unidades de medición fasorial para la observabilidad de sistemas de potencia usando un algoritmo evolutivo.

This research focuses on solving the problem of Optimal Location of Fasorial Measurement Units (PMU). Whereas they are devices to monitor and manage the electrical system in an appropriate manner and in real time; This equipment provides measurements of electrical variables such as voltages, currents and phase angles nodes where it be installed. This document proposes a methodology to solve this problem so that the distribution system is completely observable under nominal operating conditions and considering the effect of Zero Injection Nodes (ZINs). The genetic algorithms method is used with the help of MatLab software to find the minimum number of devices so that the system is 100% observable, the IEEE standards of 14 and 30 buses are used for this. At the end it was possible to produce comparable results to other available techniques.La investigación se enfoca en resolver el problema de Ubicación Optima de Unidades de Medición Fasorial (PMU), tomando en cuenta que son un instrumento necesario para dar el seguimiento y administrar de manera oportuna al sistema eléctrico en tiempo real; este equipo brinda mediciones de variables eléctricas como voltajes, corrientes en nodos y ángulos de fase donde el equipo se encuentre instalado. Bajo este contexto, en este documento se propone una metodología para resolver dicho problema para que el sistema de distribución sea completamente observable bajo condiciones operativas nominales y considerando el efecto de los Nodos de Inyección Cero (NIC). Se utiliza el método de algoritmos genéticos con la ayuda del software MatLab para encontrar el número mínimo de equipos para que el sistema sea 100% observable, para ello se utilizan los estándares IEEE de 14 y 30 barras, a finalizar se logró producir resultados comparables con otras técnicas disponibles

Sincrofasores y su aplicación en control de área amplia en sistemas de potencia

El presente trabajo tiene como objetivo principal de aclarar cómo funcionan las PMU o sincrofasores y sus características fundamentales. En consecuencia a lo largo de este documento se explica la arquitectura básica de interconexión de Sincrofasores orientada a las aplicaciones de monitoreo y control de áreas amplias, y se diseña una estrategia básica de monitoreo y control remedial que demuestra las ventajas de la aplicación de sincrofasores en este tipo de metodologías de control. Al final del documento se realizan pruebas al esquema de control planteado a través de simulaciones con el software de análisis de sistemas de potencia NEPLANProyecto de Grado (Ingeniero Electricista)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2012PregradoIngeniero(a) Electricist

Aplicación de una red inteligente a las redes de distribución de El Salvador considerando la generación distribuida

En esta investigación, se presentan las diferentes características, elementos y beneficios de una red inteligente, así como también la metodología de transformación de una red normal a una Smart Grid. Por otro lado, se realiza una revisión de la normativa existente en El Salvador y se propone la realización de una nueva normativa para la implementación de una Smart Grid con base a normas internacionales. Además se muestra de manera general, un software para la simulación de una Smart Grid. Finalmente se presenta una estimación de los costos de aplicación con base a estudios internacionale

Óptimo despliegue de sincronofasores en un sistema de distribución eléctrica

This paper proposes a mathematical model based on the need to ensure low cost and efficiency in the implementation of phasor measurement units (PMUs) for the electrical distribution system The strategy is the optimal placement of the PMUs in the network topology for proper implementation or installation of the PMUs, so it requires that the electrical system obtained the status and behavior general by determining the voltage and current at each substation In the optimization model of the selection for install a PMU is given by a full observability of the system, that is to say, that allow the phasor measurement of all system nodes but not need implementing PMUs for each substation, this methodology ensures minimize costs PMUs installation of the electrical system. Also, in the optimization model presents the problem of routing among PMUs based on heuristic algorithm Prim to find the minimum spanning tree (MST) system for the substations, the MST is choosing the minimum path traced of all possible links between the PMUs, then the result is a minimal set that form the MST, such links contain cost or weight related with a distance between PMUs.El presente trabajo propone un modelo matemático basado en la necesidad de garantizar un bajo costo y eficiencia en la implementación de las unidades de mediciones fasoriales (PMUs) para el sistema de distribución eléctrica. La estrategia es la ubicación de las PMUs en la topología de la red para una colocación adecuada en los distintos nodos del sistema, que de tal manera se obtenga el estado del sistema eléctrico a través de la determinación del voltaje y corriente en cada subestación eléctrica para establecer el comportamiento general. En el modelo de optimización la selección de instalar una PMU es dada por una observabilidad completa del sistema, es decir que permita la medición fasorial de todos los nodos del sistema sin necesidad de colocar PMUs para cada subestación eléctrica, esta metodología asegura minimizar los costos de instalación de las PMUs en el sistema eléctrico. También, en el modelo de optimización se plantea el problema de enrutamiento entre las PMUs basado en el algoritmo heurístico Prim para encontrar el árbol de expansión mínima (MST) del sistema conformado por las subestaciones eléctricas. El MST consiste en la elección de la ruta mínima de todos los enlaces posibles trazados entre las PMUs, entonces el resultado es un conjunto mínimo para concretar el MST, dichos enlaces se asocian un costo o peso relacionado a la distancia entre las PMUs pero siempre el resultado final del MST determina la ruta basado a un costo mínimo avalando el enlace entre todas las PMUs de la red de distribución eléctrica

Análisis de oscilación de baja frecuencia en el sistema eléctrico colombiano mediante el uso de medidas sincronizadas de fasores

En el presente trabajo se utilizan datos recopilados de una unidad de medición fasorial (PMU) instalada en las barras de baja tensión de la subestación ubicada en la Universidad Nacional para realizar un análisis del comportamiento de la frecuencia del sistema eléctrico colombiano, y más específicamente de oscilaciones de baja frecuencia, relacionando los resultados con condiciones operativas del sistema de acuerdo a las horas de ocurrencia de dichos eventos. Con este trabajo se pretende mostrar las potencialidades de la utilización de datos recopilados de este tipo de medidores en el área de análisis de potencia como pilar importante en el desarrollo de las redes inteligentes, iniciativa de modernización de los sistemas eléctricos que se está abriendo paso alrededor del mundo, incluida Colombia.Abstract. The present project uses data collected from a PMU (Phasor Measurement Unit) installed at the low voltage substation at the Universidad Nacional. The purpose is to analyze the electrical frequency from the Colombian Power System, including low frequency oscillations, considering the impact of operative conditions and events. This work is an example of using PMU data as a valuable tool in the electrical power systems analysis performed under the smart grids environment, which search for the improvement of the electrical power systems around the world, including Colombia.Maestrí

Desarrollo de software dirigido a la evaluación de las características de las Unidades de Medición Fasorial como dispositivos de medición y monitoreo y sus potenciales aplicaciones en sistemas eléctricos de potencia

Resumen: La implementación de Unidades de Medición Fasorial (PMU, por sus siglas en inglés) en los sistemas de energía eléctrica está masificándose alrededor del mundo ya que es una tecnología que permite una mejor observabilidad de las redes eléctricas mediante el monitoreo de las variables que allí interactúan representadas en magnitud y ángulo (Fasores). [1] Este documento inicia con algunas anotaciones históricas de las PMU y comenta acerca de su evolución. Luego, se presentan las bases teóricas de la representación de variables eléctricas como fasores y se explica cómo estos dispositivos logran mediciones fasoriales con la ayuda del sistema de posicionamiento global, GPS (Global Positioning System) que permite la sincronización de todos las PMU. [2] Además, se explica el concepto de concentrador de datos fasoriales (PDC, por sus siglas en inglés) y cómo funciona, sus características principales y cómo se organizan los datos recibidos desde las PMU conectadas en el sistema. También se trata el tema de la aplicabilidad que pueden tener estos dispositivos en los sistemas de potencia, el estado del arte y el futuro de los sistemas de monitoreo con PMU, donde se destacan la medición de frecuencia y magnitud de fasores, la estimación de estados, la predicción de inestabilidad, relés adaptativos, entre otras. [2] También, se hace alusión al software gratuito OpenPDC, en el cual se basa el desarrollo de la aplicación que se entrega como resultado en este trabajo, y los protocolos de comunicación que pueden ser usados con esta herramienta. Además se comenta cual es la función del OpenPDC en la herramienta y sus beneficios por ser un software de código libre. Teniendo en cuenta que el valor agregado de la aplicación desarrollada en este trabajo tiene que ver con las protecciones de las líneas de transmisión, se presenta un marco general de lo que son las protecciones de línea, como intervienen en la operación de los sistemas 12 eléctricos de potencia, tipos de protecciones y se profundiza en la protección distancia específicamente en la se conoce como “característica Mho”. Adicionalmente, el hecho de que este trabajo se dirija a crear una aplicación que necesariamente tendrá una interfaz de usuario, se hace una identificación de las más conocidas y usadas para el monitoreo de sistemas de potencia, como los Sistemas de Control, Supervisión y Adquisición de Datos (SCADA, por sus siglas en inglés) y se comenta acerca de su futuro. [3] Para finalizar, se presenta la descripción, composición, valor agregado y oportunidades de la aplicación desarrollada como producto de este informe y se presenta, como anexo, el artículo para publicar en una revista internacional que muestra la aplicación informática y la innovación en cuanto al uso de las PMU en sistemas eléctricos de potencia.Pregrad

Análisis de la normatividad eléctrica aplicada a las actividades del sector eléctrico en la construcción y mantenimiento de redes eléctricas de distribución

This present document presents an analysis of the normativity in force applied for the operatives in at energy distribution networks, referring to the procedures and safety protocols previously defined at the time of performing an operational work. What is sought with this document is to elaborate an analysis of the normativity applied to the subject of industrial safety and electrical risk; allowing us to identify the risks associated at the worker operative carrying out labors in this sector in the city of Cucuta, Norte de Santander.El presente documento presenta un análisis de la actual normatividad vigente para los operarios en redes de distribución de energía eléctrica, en lo que tiene que ver con los procedimientos y protocolos de seguridad aplicados al momento de realizar un montaje o mantenimiento en una red de distribución de energía eléctrica.  Lo que se busca con este documento es iniciar el análisis e identificación de los riesgos asociados al momento de realizar trabajos en redes de distribución de energía aplicados por los trabajadores de este clúster de la energía en la ciudad de Cúcuta

Ubicación óptima de unidades de medición fasorial en sistemas de transmisión

In power transmission systems is necessary control and monitoring the parameters of the power grid, for which they are implementing smart grids. These units Phasor measurement systems PMU's allow a better observability of power system by the current and voltage parameters the phasor measurement in real time stamp, providing new possibilities for analysis and control of electric transmission systems. The PMU's location in all transmission system bus is economically unviable therefore need to optimize its location giving you an observability of the system with the least number of PMU's depending on the system being controlled. This paper proposes the optimal PMU's location in transmission systems, for it describes and applies a couple of methods in order to determine the phasor measurement unit optimal placement in the power transmission system. The problem is posed in seeking maximum observability of the transmission system with the minimum equipment, which is solved using a mathematical lineal integer programming model and Greedy heuristic model developed with a mathematic software algorithm so that is observed and compared these two methods on the 230 kV Ecuador national transmission system.En los sistemas de transmisión de energía eléctrica es necesario el control y supervisión de los parámetros de la red de potencia, para lo cual se están implementando las redes inteligentes. Dentro de esos sistemas se encuentran las Unidades de Medición Fasorial PMU’s, que permiten obtener una mejor observabilidad del sistema eléctrico de potencia, mediante la medición fasorial de los parámetros de corriente y voltaje en tiempo real, brindando nuevas posibilidades para el análisis y control de los sistemas de transmisión de energía eléctrica. La ubicación de PMU’s en todas las barras de un sistema de transmisión es económicamente inviable por ello la necesidad de optimizar su ubicación permitiendo obtener una observabilidad del sistema con el menor número de PMU’s dependiendo del sistema a controlar. La presente documento propone la ubicación optima de PMU’s en el sistemas de transmisión, para ello se describe y aplica un par de metodologías de manera de determinar la ubicación óptima de las unidades de medida fasorial en el sistema de transmisión eléctrica. El problema está planteado en buscar la máxima observabilidad del sistema de transmisión con el mínimo de equipos, el cual es solucionado empleando un modelo matemático de programación entera lineal y el modelo heurístico de Greedy desarrollado con un algoritmo en software matemático, de modo que se observa y compara estas dos metodologías sobre el Sistema Nacional Interconectado de Transmisión de 230 kV del Ecuador