Descripción y contextualización de la asignatura

El objetivo de la asignatura es proporcionar al alumno los conocimientos teóricos y prácticos sobre el análisis del comportamiento de los grandes sistemas de energía eléctrica en condiciones de régimen permanente y transitorio. Para ello, se introduce al alumno en la modelización de los diferentes elementos del sistema, en los distintos estudios que permiten analizar los fenómenos que inciden sobre el sistema eléctrico y, a su vez, en la respuesta que proporciona el sistema ante dichos fenómenos.



Esta asignatura está ubicada en el segundo cuatrimestre del primer curso del Máster Universitario en Ingeniería Industrial y pertenece a la especialidad de Ingeniería Eléctrica. La asignatura complementa la formación en sistemas eléctricos llevada a cabo en el primer cuatrimestre en la asignatura “Análisis y diseño de sistemas eléctricos”, centrándose en aspectos propios de los grandes sistemas interconectados. A su vez, proporciona la base de análisis para poder abordar con éxito las asignaturas de la especialidad del segundo curso del máster “Planificación y operación de sistemas eléctricos” y “Sistemas de protección en instalaciones eléctricas”.

Resultados del aprendizaje de la asignatura

- Conocimiento de los diferentes estudios de simulación del sistema eléctrico y de las herramientas disponibles para llevarlos a cabo.

- Conocimiento de los modelos de los diferentes elementos del sistema eléctrico, su aplicación a los diferentes estudios y sus limitaciones.

- Conocimiento de las herramientas necesarias para analizar el sistema en régimen permanente, incluyendo flujo de cargas y análisis de faltas.

- Comprensión de la dinámica interna del sistema eléctrico y de las herramientas de estudio básicas que permiten analizar la estabilidad del sistema.

- Dominio de las herramientas software para simular tanto estática como dinámicamente un sistema eléctrico de potencia.

- Capacidad de interpretar correctamente los resultados de un estudio de sistema y recogerlos adecuadamente en un informe técnico.

Convocatoria ordinaria: orientaciones y renuncia

Evaluación continua:

La nota final de la asignatura está compuesta por:

- Examen escrito: 50% de la nota final. Examen tipo test.

- Trabajos prácticos: 20% de la nota final. Los alumnos, trabajando en grupos, tendrán la posibilidad de entregar los ejercicios propuestos por el profesor dentro del plazo marcado. En caso de entregarlos en plazo, recibirán la corrección y podrán optar a entregar de nuevo los ejercicios corregidos para tener la máxima nota. En caso de entregarlos fuera de plazo, solo podrán optar a una corrección final, siendo la nota obtenida la indicada en la corrección final.

- Prácticas de ordenador: 15% de la nota final. Durante la práctica, se deberá completar el informe de resultados. Se puntura el informe de cada práctica en base a los resultados alcanzados.

- Seminarios: 15% de la nota final. Se puntuará la presentación realizada por cada grupo y la contestación a las preguntas planteadas por le profesor y por el resto de los grupos. La puntuación será la misma para todos los miembros del grupo. Se evalúa el contenido técnico del trabajo y la presentación, incluyendo las respuestas a las preguntas.



Para superar la asignatura será necesario aprobar el examen escrito. En caso de no cumplirse este requisito, la calificación final será la media ponderada de cada una de las partes, salvo que se supere el 5, en cuyo caso la calificación final será de 4.5.

En el caso en el que el alumno quisiera renunciar a la evaluación continua o a la convocatoria, deberá ajustarse a lo dispuesto en la Normativa de Evaluación del Alumnado.



Evaluación final:

En el caso de que se renuncie a la evaluación continua, el sistema de evaluación final consistirá en una prueba de evaluación de cada bloque, cuya ponderación será la siguiente:

- Bloque teórico: 65%. Incluye la parte de teóría desarrollada en las clases magistrales más lo expuesto en los seminarios.

- Bloque práctico: 35%. Incluye dos ejercicios prácticos desarrollados mediante los software de simulación PowerFactory, visto en las prácticas de ordenador, y PowerWorld, manejado en los trabajos prácticos. El/la alumno/a deberá demostrar su capacidad para resolver el ejercicio propuesto e interpretar los resultados de cada software.



Para superar la asignatura será necesario aprobar cada uno de los bloques de la evaluación señalados. En caso de no cumplirse este requisito, la calificación final será la media ponderada de cada una de las partes, salvo que se supere el 5, en cuyo caso la calificación final será de 4.5.

Convocatoria extraordinaria: orientaciones y renuncia

La evaluación de la convocatoria extraordinaria se realizará mediante el sistema de evaluación final. El sistema de evaluación final consistirá en una prueba de evaluación de cada bloque, cuya ponderación será la siguiente:

- Bloque teórico: 65%. Incluye la parte de teóría desarrollada en las clases magistrales más lo expuesto en los seminarios.

- Bloque práctico: 35%. Incluye dos ejercicios prácticos desarrollados mediante los software de simulación PowerFactory, visto en las prácticas de ordenador, y PowerWorld, manejado en los trabajos prácticos. El/la alumno/a deberá demostrar su capacidad para resolver el ejercicio propuesto e interpretar los resultados de cada software.



Para superar la asignatura será necesario aprobar cada uno de los bloques de la evaluación señalados. En caso de no cumplirse este requisito, la calificación final será la media ponderada de cada una de las partes, salvo que se supere el 5, en cuyo caso la calificación final será de 4.5.

En la convocatoria extraordinaria se podrán conservar los resultados positivos obtenidos en la convocatoria ordinaria en el bloque práctico.

Temario

DESARROLLO DEL TEMARIO TEÓRICO + PRACTICAS DE AULA (15 sesiones 1,5 horas):



Tema 1. Principios de análisis y simulación de sistemas eléctricos

En este tema se introduce la necesidad de los estudios o análisis de los sistemas de energía eléctrica, los diferentes fenómenos que analizan junto con el periodo de tiempo en el que aplican y los recursos tecnológicos disponibles para poder llevarlos a cabo.



Tema 2. Valores por unidad

En el análisis de redes eléctricas es habitual efectuar una normalización de las magnitudes eléctricas para evitar el problema de tener que trabajar con diferentes niveles de tensión. En este tema se estudia esta normalización que recibe el nombre de valores por unidad.



Tema 3. Modelos de elementos del sistema

En este tema se estudian los modelos en régimen permanente equilibrado de los diferentes equipos que componen un sistema eléctrico. Para cada modelo se analiza su rango de validez y la forma de obtener el valor de sus parámetros para un equipo concreto a partir datos de catálogo y de ensayos.



Tema 4. Flujo de cargas

En este tema se presenta el problema del flujo de cargas, partiendo de la representación de un sistema eléctrico, la deducción de las ecuaciones del flujo de cargas a partir de las ecuaciones de balance de potencia en un nudo y los diferentes algoritmos para su resolución.



Tema 5. Análisis de faltas

En este tema se estudia el análisis de faltas en sistemas eléctricos. Se analizan tanto las faltas equilibradas y las desequilibradas, para lo cual se introduce la teoría de las componentes simétricas y se estudian los modelos en régimen permanente desequilibrado de los diferentes equipos del sistema. Estos modelos reciben también el nombre de circuitos de secuencia.



Tema 6. Estabilidad de sistemas eléctricos

En este tema de la asignatura se introducen los estudios de estabilidad de sistemas eléctricos, analizando el problema de la estabilidad del ángulo y de la estabilidad de tensión.



Tema 7. Fundamentos de análisis electromagnéticos

En este tema se introducen los principios fundamentales del análisis de los sistemas eléctricos en régimen electromagnético también conocido como análisis EMT.



DESARROLLO DEL TEMARIO DE SEMINARIOS (2 sesiones 1,5 horas):



- Sesión 1: Simulación de Sistemas Eléctricos en Tiempo Real

- Sesión 2: Hardware in-the-loop



DESARROLLO DEL TEMARIO DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO (6 sesiones 2 horas):



- Sesión 1: Construcción de un caso de estudio

- Sesión 2: Flujo de cargas

- Sesión 3: Análisis de faltas

- Sesión 4: Estabilidad

- Sesión 5: Análisis EMT I

- Sesión 6: Análisis EMT II

Bibliografía

Materiales de uso obligatorio

Todo el material docente necesario para seguir la asignatura será facilitado por el profesor de la asignatura durante el desarrollo del curso y estará disponible en la página eGela de la asignatura.



Dentro de este material docente el alumno podrá encontrar la normativa que rige la asignatura, el programa de la asignatura y las transparencias para seguir las clases teóricas.



Para las prácticas de ordenador se dispone de:



- Ordenadores personales



- Software PowerFactory

Bibliografía básica

Hadi Saadat, "Power System Analysis", Ed. McGraw-Hill, Singapur 1999

J.J. Grainger y W.D. "Stevenson, Análisis de sistemas eléctricos de potencia", Ed. McGraw-Hill, 1986

I. Zamora y otros autores, "Simulación de sistemas eléctricos", Ed. Pearson Prentice Hall, Madrid 2005

Bibliografía de profundización

A. Gómez Expósito, " Análisis y operación de sistemas de energía eléctrica", Ed. McGraw-Hill, Madrid 2002



J. Arrillaga, N.R. Watson, "Computer modeling of electrical power systems", Ed. John Wiley & Sons, 2001

Revistas

IEEE Transactions on Power Delivery



IEEE Transactions on Power Systems



IET Generation, Transmission & Distribution



Electric Power Systems Research

Enlaces

http://www.ieee.org/index.html



http://www.ree.es/



http://www.powerworld.com/



http://www.energy.siemens.com/hq/en/services/power-transmission-distribution/power-technologies-international/software-solutions/pss-e.htm



http://www.digsilent.de/