introducción de software de simulación profesional en la docencia
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1. par metros en generadores MEMORIA PROYECTO INNOVACI N DOCENTE Universidad eS Generator Options ey o o E o gz lt pa o a Bus Number 2 Status Bus Number E T Status Bus Name Bus 3 e Generator MYA Base Bus Name Bus 3 E Capan Generator MVA Base o closed 100 00 CN l i closed l mo Area Name 1 Fuel Type Unknown v Area Name 1 a j Fuel Type Unknown l Y no labels Unit Type Un Unknown v Ino labels Unit Type UN Unknown le Display Information Power and Voltage Control Costs Fault Parameters Owner Area Zone Sub Cu Display Information Power and Voltage Control Costs Fault Parameters Owner Area Zone Sub lI Cu C Power Control Orientation i j a Mw Output 60 000 Available for AGC Part Factor 10 00 As 60 O Right Rotor Shape Dog Bone v piam i Scale Width with Size Ou cea Min MW Output 45 000 Enforce MW Limits e Display width 4 00 O Left Fil with Colorz Max MW Output 180 000 i TR O Down voltage Control Pixel Thickness 11 f Y Mvar Output 89 600 Regulated Bus Number 3 Anchored oso N Soportes Min Mvars 990 000 C Available for AVR SetPoint Voltage 1 0700 Max Mwvars 990 000 Use Capability Curve Remote Reg 100 0 Wind Control Mode Power2. Factor Mode None well mw peee Min Myar Max Mvar IT gt Za me Generator Options eS Generator Options eS Bus Number Find By Number Status Bus Number i j Find By Number Status O Open AS O open Bus Name _Find By Name sa Generator MVA Base Bus Name Bus 3 Find By Name S Generator MVA Base E al Close Pia 1 Closed pt Ss 1 LIDAN mm li 100 00 Area Name Fuel Type Unknown Area Name 1 Fuel Type Unknown Y no labels UntType uN Unknown no labels Unt Type gt UN unknown 3 Display Information Power and Voltage Control l Costs Fault Parameters Owner Area Zone Sub Cu Display Information Power and Voltage Control Costs Fault Parameters Owner Area Zone Sub Cu Generator Impedances es Generator Step Transformer Output Cost Model Bid Scale Shift OPF Reserve Bids Neutral Grounded R 0 00000 OPF Regulating Reserves OPF Contingency Reserves X 0 00000 A Internal Sequence Impedances Tap 1 00000 R xi Positive 0 00000 1 00000 r Neutral to Ground Impedance we 0 00000 1 00000 pra Negative 0 00000 1 000 R 0 00000 C Available C Available C Available for Regulating Reserves Zero 0 00000 1 00000 xi 0 00000 Yo Figura 2 Men s de definici n de par metro
3. MEMORIA PROYECTO INNOVACI N DOCENTE INTRODUCCI N DE SOFTWARE DE SIMULACI N PROFESIONAL EN LA DOCENCIA DE SISTEMAS DE POTENCIA CURSO 3 Grado en Ingenier a El ctrica Asignaturas Instalaciones El ctricas y Sistemas El ctricos FACULTAD Escuela Superior de Ingenieros PARTICIPANTES El proyecto se desarrolla en el departamento de Ingenier a El ctrica Electr nica y Autom tica de Tecnun Involucra a profesores del rea de Ingenier a El ctrica y cuenta con la participaci n de un doctorando Joaqu n de N Lengaran Profesor Titular Director del proyecto Luis Font n Agorreta Profesor Adjunto Miguel Mart nez lturralde Maiza Profesor Ayudante Doctor Marco Satr stegui de Legarra Personal Investigador en Formaci n igo Mart nez Azc rate Alumno desarrollando su Proyecto Fin de Grado RESULTADOS OBTENIDOS En esta memoria se presenta los distintos pasos que se han dado para el testeo de software de simulaci n profesional en la docencia de Sistemas de Potencia Se han testeado dos programas comerciales Power World y PSCAD POWER WORLD Se ha utilizado la versi n educacional de este software con una limitaci n de 12 nudos el ctricos Pero suficiente para el car cter de testero de este proyecto La instalaci n resulta sencilla y puede realizarse tanto a nivel institucional como individual Este es un punto a favor ya que permitir a a los alumnos trabajar en sus ordenadores personales sin limitac
4. a plataforma Power World e introducirlas de forma estable en la docencia de la asignatura Instalaciones El ctricas En dichas pr cticas se simular a tanto el comportamiento en r gimen cuasi estacionario como en r gimen de fallo Primeramente se solucionar an con el software los mismos ejemplos propuestos y resueltos en clase para posteriormente pasar a sistemas con mayor n mero de nudos y componentes s lo abordables v a simulaci n Se propone asimismo a m s largo plazo la preparaci n de escenarios de simulaci n en r gimen transitorio con PSCAD como herramienta did ctica para el profesorado a la hora de hacer ver a los alumnos el comportamiento en dicho r gimen de tensione y corrientes en sistemas reales Fecha 29 de julio de 2014
5. cencia esto es si se debe utilizar este programa para la docencia de asignaturas como Electrotecnia o Instalaciones El ctricas se concluye que es un software capaz de resolver circuitos sencillos sin ning n tipo de problema pero muy probablemente el tiempo necesario para manejar el sistema hasta llegar a resolver circuitos sencillos resultar a claramente excesivo Por otra parte desde el punto de vista de la docencia se echa en falta una aplicaci n dentro del mismo para trabajar de forma completa en el dominio operacional complejo de tal manera que se pudiera tener una visi n global de un sistema en r gimen estacionario o cuasi estacionario en dicho dominio En el marco de este proyecto de innovaci n y a la vista de la complejidad en el manejo de esta plataforma se opt por ampliar su estudio con el desarrollo de un Proyecto Fin de Grado espec fico En este PFG se han estudiado de forma exhaustiva las posibilidades de este software y se ha desarrollado una gu a b sica de usuario con vistas a un potencial uso futuro en la docencia El t tulo del proyecto ha sido Estudio y valoraci n del simulador PSCAD como potencial herramienta de apoyo en la docencia de Teor a de Circuitos y Sistemas de Potencia El proyecto fue desarrollado por D igo Mart nez Azc rate alumno del grado en Ingenier a en Tecnolog as Industriales Ill PROPUESTA DE MEJORAS FUTURAS Se propone la preparaci n de un conjunto de pr cticas espec ficas con l
6. g Power Flow Toels Pun Mod Other Tocls Edit Mode MEWCase 413 MW ITN hi N 0D p WA i de 200 MY iR gt 10 Mvar yn A __ SN JA C Mva EN eZ Over ha k E E U Nyva O Muar 10M pd sl A 1C C Wyar N 300 MW 7 D Myar 7 m xs e o HON gt o 22M var Figura 1 Ejemplo de edici n de un sistema sencillo con tres nudos con Power World El sistema Power World permite tambi n el an lisis de sistemas en r gimen de fallo tanto fallos sim tricos como asim tricos En este ltimo caso utiliza para la resoluci n de los sistemas el m todo de Componentes Sim tricas sta es la metodolog a est ndar para resolver estos casos aunque como es sabido no ofrece una resoluci n exhaustiva del transitorio el ctrico sino una estimaci n de los rdenes de magnitud de las corrientes de cortocircuito en r gimen subtransitorio transitorio y s ncrono Quiz lo m s engorroso del sistema sea la introducci n de datos de cada uno de los elementos El hecho de que est preparado para simular multitud de casos reales tipos de instalaciones m quinas etc reg menes de funcionamiento etc hace que los men s de introducci n de datos sean especialmente prolijos y poco tiles a la hora de realizar ejemplos sencillos Se echa de menos una forma abreviada de introducci n de datos Esto queda plasmando en la figura 2 que muestra el interfaz de usuario para la instrucci n de
7. iones legales El entorno de trabajo es suficientemente amigable como para que los alumnos puedan navegar por l de forma casi inmediata Cuenta con un tutorial on line exhaustivo pero esa misma caracter stica hace engorroso su manejo Los estudios que permite son de r gimen cuasi estacionario en sistemas de potencia con resoluci n de tipo Flujo de Cargas con respuesta on line a variaciones de la topolog a la generaci n o las cargas del sistema Permite varios tipos de resoluci n num rica del Flujo de Cargas en funci n de la convergencia matem tica esperada para cada tipo de escenario Los resultados se plasman tanto en pantalla en forma est tica y con animaciones como a trav s de listas num ricas exportables a Excel u otras herramientas de hoja de c lculo Permite la realizaci n de ejemplos sencillos en un tiempo asumible en el rango de tiempos de unas pr cticas asociadas a asignaturas de ingenier a el ctrica MEMORIA PROYECTO INNOVACI N DOCENTE a m q ari pn 7 0 NaValfa Mm ELBEESENESE Casa nowcase pwb Status Initiatized Simulator 17 Evaluation w os rue Case Intomaton Dia Daal ner loo pIons tdi urs Window a e tar meae 9 Ayu z ST E 7 Eyuival ar drig 5 Loe Sove y gt AX vio 7 Othar MucifyCase Run Mede AA sngesolitiors Simulator umit Literenoz srale vodell corrections _ mp Efsripr Tull Newton Options Menitcrizg Flows Case xal oer Renimer y Moce lo
8. s de m quinas rotativas PSCAD Es uno de los programas m s potentes del mercado en el mbito de la simulaci n de r gimen transitorio A pesar de tener como punto fuerte la simulaci n del transitorio es capaz de simular con una gran exactitud el r gimen estacionario Por lo tanto se trata de un software con una gran versatilidad Por otro lado cuenta con una de las bibliotecas de componentes m s extensa y completa del mercado por lo que se pueden generar y simular infinidad de sistemas el ctricos reales con gran exactitud Por consiguiente se puede concluir que es un software que ofrece un gran abanico de posibilidades MEMORIA PROYECTO INNOVACI N DOCENTE Desde el punto de vista del usuario es un software de moderada alta dificultad de uso Es decir es muy sencillo seguir los primeros pasos b sicos pero una vez concluidos el grado de dificultad de los siguientes pasos es muy superior al grado intermedio Por ello es un software para usuarios de nivel avanzado no para usuarios de nivel medio bajo En cuanto a la documentaci n del mismo Gu a del Usuario de PSCAD son gu as que van actualiz ndose a medida que se van actualizando las versiones del programa pero no son gu as para usuarios intermedios ni mucho menos para usuarios que est n empezando Son gu as enfocadas a usuarios expertos en sistemas el ctricos y electr nicos y habituales usuarios de PSCAD en sus versiones anteriores Sobre la cuesti n de la do
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