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Francisco M. Gonzalez-Longatt, Septiembre 2004 1/65

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DIG

Francisco M. Gonzalez-Longatt

Septiembre 2004

--EntrenamientoEntrenamiento BasicoBasico DIgSILENTDIgSILENT PowerFactoryPowerFactory

SILENT

DIG


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Anlisis de Flujo de Potencia

Clculo de corrientes de cortocircuito

Actividad de Planificacin

- ENTRENAMIENTO BSICO

Francisco M. Gonzalez-Longatt

[email protected], 2004


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DIG1. Introduccin

Digital SImuLation and Electrical NeTworks

Redes Elctricas y Simulacin Digital


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DIG1. Introduccin

El desarrollo del DIgSILENT comenz en 1976.

Utiliza el talento de mucho ingenierosexperimentados en sistemas de potencia ydesarrolladores de programas directamenteinvolucrados con la planificacin, operacin y

mantenimiento de sistemas de potencia.


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DIG1. Introduccin

El programa ha crecido para incorporar un vastoarreglo de caractersticas de anlisis que sonrequeridas para planificar, operar y manteneralgunos aspectos del sistema de potencia.


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DIG1. Introduccin

El concepto PowerFactory, fue iniciado en 1993.

Cuando fue tomada la decisin de hacer unareingeniera

Parte del ya existente y exitoso DIgSILENTversin 10.31


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DIG1. Introduccin

El nuevo DIgSILENT PowerFactory, esuna herramienta integrada de anlisis de

sistemas de potencia.

Combina la capacidad de modelacinconfiable y flexible del sistema, conalgoritmos de solucin en el estado del

arte y un concepto nico de manejo debase de datos.


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DIG1. Introduccin

Concepto de Modelo con Integracin Vertical.

Modelos son compartidos por todas lasfunciones de anlisis


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DIG1. Introduccin

Concepto de Modelo con Integracin Vertical.

Mas importante para todas las categoras deanlisis: Generacin, Transmisin, Distribucine Industrial.


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DIG1. Introduccin

DIgSILENT PowerFactory es implementadocomo un solo programa ejecutable, ycompletamente compatible con Windows

95/98/NT/2000/XP

No se requiere de programas separados para

analizar separados aspectos del sistema depotencia.


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DIG1. Introduccin

DIgSILENT PowerFactory puede acomodartodo dentro de un esquema integrado y unabase de datos integrada.


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DIG1. Introduccin

Incorpora algoritmos de solucin mejorados ytecnologa de programacin avanzadaincorporando una base de datos orientada a

objetos.


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DIG1. Introduccin

Conceptos de Base de Datos Simple.

Operacin Multiusuario: Soporta base de datosde usuarios mltiples en operacin servidor conla definicin de todos los derechos de acceso ycuentas de usuario y compartir datos.


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DIG1. Introduccin

La base de datos PowerFactory integra todoslos datos requeridos para definir:

Casos.

Escenarios.

Reportes de Salid

Unifilares.

Condiciones de corridas

Grficos

Modelos definidos por el usuario

Etc.


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DIG1. Introduccin

No es necesario mas organizar cientos dearchivos


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DIG1. Introduccin

Administrador de Etapas del Sistema (SystemStage Management)

El proyecto y sus casos de estudios sondesarrollados bajo una aplicacin nicaorientado a objeto


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DIG1. Introduccin

DIgSILENT PowerFactory trabaja en unambiente completamente Grafico con Ventanas.

Aplica las mas modernas e intuitivas tcnicas decomunicacin hombre-maquina.


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DIG1. Introduccin

Sigue los mas recientes estndares deWindows: rbol-lista, cajas, navegadores,etiquetes de pagina, etc.


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DIG1. Introduccin

El PowerFactory es un conjunto de nuevosestndares en integracin funcional, por laincorporacin de caractersticas que pueden ser

mejor descritas como documentacin activa.

Esta caracterstica flexible permite al usuariocrear modelos detallados del sistema depotencia en una simple base de datos.


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DIG1. Introduccin

Modo Interactivo: El ms bsico modo deoperacin puede ser encontrado en la lnea demando interactiva.

Todas las actividades ejecutadas por el usuarioson entradas automticamente en una Ventanade Actividad de mando especial


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DIG1. Introduccin

Modo Interactivo: Esta ventana puede ser vistaen cualquier etapa, y ser usado para entrar ensecuencias de mando.

Puede ser combinado con la Lengua deEscritura de DIGSILENT DPL.

Suministra un instrumento poderoso para poner

en prctica procedimientos definidos por usuarioy la operacin de modo compartido.


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DIG1. Introduccin

Modo Engine: DIgSILENT PowerFactory puedeser operado como un programa de fondo parasubestaciones que tienen integrado GIS/NIS o

SCADA

Operar con otras herramientas de simulacin

SIMULINK

, ASPENTECH


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DIG1. Introduccin

Permite el procesamiento en paralelo de otrosprocesos del PowerFactory

El "Engine Mode" petmite el control remoto delas funciones PowerFactory.


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DIG1. Introduccin

Posee un ambiente de Graficos completamenteInteractivos

Permite uso de multicapas.

Grficos Auxiliares.

Funciones de arrastrar y soltar.


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DIG1. Introduccin

Colorear la red.

Mostrar Resultados.


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DIG1. Introduccin

DIgSILENT PowerFactory permite el uso de lamas poderosa, flexible y poderosa definicinpara escribir modelos con un ambiente

completamente grafico.


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DIG1. Introduccin

El editor grafico provee la necesaria flexibilidadpara la mayora de los modelos completotambin soporta ilimitados modelos anidados.


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DIG1. Introduccin

Verificacin de conectividad es verificadapermanentemente asegurando el apropiadocableado de todas las seales y conexiones del

modelo.

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DIG1. Introduccin

Resultados

En el enfoque clsico, se pueden generarreportes de texto:

Datos de Equipos

Resultados de Clculos

Reportes Detallados.

Modelo DSL.

Etc.

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DIG1. Introduccin

Resultados

Pueden ser empleados filtros.

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DIG1. Introduccin

Resultados

Tanto el Administrador de Datos como elAdministrador de Objetos, poseen un enlace

directo con Windows, para transferir variables.

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DIG1. Introduccin

Instrumentos Virtuales

Permite el uso de una herramienta virtual paramostrar algn resultado calculado o variable.

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DIG1. Introduccin

Los resultados pueden ser: grficos de barra,curvas trazadas, o inclusive tablas de valores.

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DIG1. Introduccin

Los IV usados para mostrar curvas deproteccin, resultados de armnicos, entre

muchsimas aplicaciones configurables mas.

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DIG1. Introduccin

Modelos

La funcionalidad del modelo sea fcilmenteextendido para especificar un gran rango decaractersticas de:

Rgimen permanente

Dominio del tiempo

Dominio de la frecuencia y,Sistemas estocsticos, para todos los

requerimientos de anlisis.

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DIG1. Introduccin

PowerFactory, incorpora una lista impresionante ycontinuamente creciente de funcionalidades desimulacin, incluyendo: Flujo de potencia y anlisis de corto-circuito de representacin completa de redes AC/DC, y permiten redes

malladas de 1, 2 y 3 fases, AC o redes DC a ser modeladas. Anlisis de redes de bajo voltaje.

Optimizacin de sistemas de distribucin. Dimensionamiento de cables por la norma IEC. Simulacin dinmica. Simulaciones EMT. Anlisis de autovalores. Identificacin de sistemas. Anlisis de sistemas de proteccin.

Anlisis de armnicos. Anlisis de confiabilidad. Planificacin de produccin. Anlisis de estabilidad de voltaje. Anlisis de contingencia. Puesta a tierra. Interfaces analgica/digital Interfaces SCADA Compatibilidad con otros programas PSS/E y PSS/U Base de datos multiusuario, y control de usuarios. Herramientas avanzadas: Flujo optimo de potencia y planificacin de produccin.

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DIG1. Introduccin

Flujo de potencia Representacin precisa de red y componentes.

Combinaciones radial, mallado, 1, 2, 3 fases, AC y DC.

Incluye modelo de Convertidores, Facts, etc.

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DIG1. Introduccin

Flujo de potencia En alimentadores radiales permite grficos de cadas de

voltaje y carga

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DIG1. Introduccin

Anlisis de redes de bajo voltaje. Define cargas en trminos de usuarios conectados

a lnea.

Considera diversidad de cargas. Calcula automtico refuerzo de cables.

Anlisis de cada de voltaje y carga.

Ver grficos de alimentadores y cadas.

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DIG1. Introduccin

Anlisis de Fallas. Calculo en componentes y en fase.

Impedancia de falla definida.

Sealizacin de sobrecargas

Resultados de diferentes cantidades.

Normalizacin:

IEC 90609 ASNI 37.5/IEEE 141

VDE 102-103

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DIG1. Introduccin

Optimizacin de sistemas de distribucin. Ubicacin optima de capacitores para disminuir

costos y perdidas.

Optimizacin de Open-Tie, perdidas, confiabilidad,y funciones definidas. Optimizacin de refuerzo decables.

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DIG1. Introduccin

Anlisis de sistemas de proteccin. Coordinacin por sobrecorriente

Librera de TC, TP, fusibles, reles.

Elementos definidos por el usuario

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DIG1. Introduccin

Anlisis de sistemas de proteccin. Crea diagramas de Coordinacin.

Facil ajuste.

Coordinacin 1,2 y 3 fases.

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DIG1. Introduccin

Anlisis de armnicos. Flujo de Potencia Armnico (HD,THD, IT)

Modelacin de Elementos

Bsqueda de Frecuencias

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DIG1. Introduccin

Anlisis de confiabilidad. Comparacin de redes en cuanto a diseo y

operacin.

Anlisis de contingencias no estocsticas. Confiabilidad de Generacin:

Expectativa de perdida de carga (LOLE, hr/yr)

Expectativa de perdida de energa (LOEE, MWh/yr)

Duracin de perdida de carga (LOLD, hr/occ.)

Frecuencia de perdida de carga (LOLF, occ./yr)

Expectativa de energa no suministrada (EENS, MW)

Capacidad tpica de generacin y Curvas de Reserva.

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DIG1. Introduccin

Anlisis de confiabilidad. Confiabilidad de Redes:

Average Interruption Duration (AID, hr)

Load Point Interruption Time (LPIT, customers*hr/yr) Load Point Interruption Frequency (LPIF, customers/yr)

Load Point Energy Not Supplied (LPENS, MWh/yr)

Load Point Expected Interruption Costs (LPEIC, M$/yr)

Average Customer Interruption Frequency (ACIF, 1/yr)

Average Customer Interruption Time (ACIT, hr/yr)

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DI1. Introduccin

Planificacin de produccin. Despacho econmico.

Disponibilidad de la Unidad

Mxima y mnima produccin de energa duranteel periodo.

Gradientes de potencia de salida

Zonas operativas prohibidas. Potencia de salida impuesta.

Transitorios de Agua.

Riesgos y polticas de control. Limites de intercambio

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1 I t d i


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DI1. Introduccin

Anlisis de estabilidad. Angular.

Frecuencia

Voltaje

SILENIG1 I t d i


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DI1. Introduccin

Dimensionamiento de cables por la norma IEC. Simulacin dinmica.

Simulaciones EMT.

Anlisis de autovalores. Puesta a tierra.

Interfaces analgica/digital

Interfaces SCADA Compatibilidad con otros programas PSS/E y PSS/U

Base de datos multiusuario, y control de usuarios.

Herramientas avanzadas: Flujo optimo de potencia yplanificacin de produccin.

SILENIG1 I t d i


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D1. Introduccin

A nivel mundial cerca de 700 institucionesposeen el DIgSILENT PowerFactory .

En el sector elctrico venezolano:

OPSIS, DELCA, CADAFE, ELECENTRO, ENELBAR,ENELVEN, Electricidad de Caracas.

Elecentro

SILENIG2 Propsito del Entrenamiento


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D2. Propsito del Entrenamiento

Proveer una oportunidad a ingenieros oespecialistas en sistemas de potencia para

aprender trabajando con una poderosaherramienta computacional para el anlisis desistemas de potencia (DIgSILENT

PowerFactory), como efectuar estudios de flujode potencia y corrientes de cortocircuito paraacometer la actividad de planificacin.

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DIG2 Propsito del Entrenamiento


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D2. Propsito del Entrenamiento

El entrenamiento esta abierto a personas

del sector elctrico, con un conocimientomaduro de operacin y control desistemas de potencia.

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DIG3 Objetivo Terminal


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D3. Objetivo Terminal

Adquirir las destrezas mnimas necesarias

para efectuar estudios de ampliacin ymejora en sistemas de transmisinreales.

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DIG4 Pre Requisitos


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D4. Pre-Requisitos

Conocimientos elementales de:

Flujo de Potencia: Planteamiento delproblema de flujo de potencia, ecuacinde balance de potencia, mtodos de

solucin (Newton-Raphson, Gauss-Seidel,Desacoplado), interpretacin de lasolucin del flujo de potencia, perfiles de

voltaje.

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DIG4 Pre Requisitos


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D4. Pre-Requisitos

Cortocircuito: Definicin, tipos,clasificacin, mtodos de calculo (mtodode la FEM, mtodo de Thevenin),componentes simtricas, redes desecuencia, mtodos matriciales de

solucin. Especificacin de interruptores ybarras. Normas IEC 909, ANSI C37.

Actividad de Planificacin.

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DIG5 Documentacin


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D5. Documentacin

Copias de las presentaciones (slides).

Material redactado por el facilitador.

Manual de Usuario, DIgDILENTPowerFactory.

Tutorial del DIgSILENT PowerFactory.

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DIG6 Contenido Sinptico


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D6. Contenido Sinptico

Introduccin. Entrando el DIgSILENT

Conexin, Control de usuarios, y ajustes del

programa. Definiciones de barras de herramientas

Base de datos y el manejador de datos.

Manejador de proyectos.

Ventana Grafica.

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Definicin de sistema de potencia. Condiciones normales y anormales de operacin.

Actividad de planificacin. Importancia del contexto.

Clculos de Flujo de potencia. Repaso de estimacin de la demanda y su

importancia en planificacin. Especificacin de

escenarios. Problema de flujo de potencia en planificacin.

Formulacin matemtica de flujo de potencia Ecuacin de Balance de Potencias-.

Solucin del Flujo de Potencia.

Mtodos de control de Voltaje y Potencia reactiva.

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Clculos de corrientes de cortocircuito. Tipos de cortocircuito.

Repaso de Mtodos de clculo. Componentes simtricas.

Estandarizacin en el diseo de componentes. IEC 60909-2001.

IEEE 141/ANSI C37.5

Reduccin de Red

Resultados, Grficos y Documentacin Intercambio de datos unifilares y DOLE (DIgSILENT

Object Language for data Exchange).

Conversin de informacin grafica a sistemas.

DPL (DIgSILENT Programming Language). Solamenteuna introduccin.

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DIG7. Metodologa


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7. Metodologa

Diseado para ser una combinacin deconocimientos tericos-prcticos, donde

se enfatiza el hecho de aprenderhaciendo.

Clases magistrales, acompaados desesiones prcticas

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DIG8. Metodologa


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8. Metodologa

El entrenamiento requerir diecisis (16)sesiones de cuatro (04) horas cada.

Se estima un mximo de dos encuentros

presnciales por semana.

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DIG9. Evaluacin


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9 a uac

La evaluacin se efectuar por medio detres (03) asignaciones prcticas durante el

periodo de entrenamiento.

Se otorgarn certificado de asistencia y deaprobacin.

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DIG9. Contenido Nivel I


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1. Introduccin

2. Convencin Usada en este Manual

2.1. Trminos y Abreviaturas

2.2. Tipografa3. Vista General del Programa

4. Interfaz de Usuario

4.1. Barra de Titulo4.2. Barra de Men

4.3. Barra de Herramientas

4.4. Ventana de Salida

5. Buscando Ayuda

6. Troubleshooting

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7. Paso 0: Introduciendo el Proyecto del Tutorial7.1. Creando el Proyecto Tutorial7.1.1. Renombrando el Caso de Estudio7.1.2. Cerrando y Reiniciando el Programa DIgSILENT8. Creando Elementos del Sistema de Potencia9. El Manejador de Tutorial9.1. Creando componentes del Sistema de Potencia9.1.1. Creando Barras9.1.2. Creando Elementos de Rama9.1.3. Creando Elementos de un Solo Puerto9.2. Editando los Componentes del Sistema de Potencia

9.2.1. Editando Barras9.2.2. Saltos a Otros Elementos9.2.3. Editar Elementos de Rama9.3. Editando Elementos de un Solo Terminal

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10. Efectuando un Flujo de Potencia

11. Editar las Cajas de Resultados

11.1.1. Acerca de las Cajas de Resultados

11.2. Editando el Formato de Cajas de Resultados12. Efectuando Clculos de cortocircuito

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DIG10. Final


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Recaudar Informacin Personal de Participantes.

Acordar Forma de entrega del Material del Curso.

Acordar Prxima Fecha de Encuentro Presencial

Fin

[email protected]

[email protected]

[email protected]

[email protected]

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