AEL-BSGC Aplicación de Redes Inteligentes, Controlada desde Computador (PC)

COMPUTER CONTROLLED SMART GRIDS APPLICATION - AEL-BSGC

SISTEMAS INNOVADORES

La Aplicación de Redes Inteligentes, Controlada desde Computador, "AEL-BSGC", ha sido diseñada para estudiar las redes inteligentes en los campos de generación, transmisión, distribución y consumo de potencia.

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Descripción General

La Aplicación de Redes Inteligentes, Controlada desde Computador, "AEL-BSGC", ha sido diseñada para estudiar las redes inteligentes en los campos de generación, transmisión, distribución y consumo de potencia.

Los estudiantes y profesores de universidades y laboratorios de investigación pueden estudiar e investigar de manera sencilla el funcionamiento de una red inteligente real, desde el instante en el que se produce la energía eléctrica hasta que se consume, analizando los problemas y soluciones en cada parte del proceso o en su conjunto.

El AEL-BSGC incluye un grupo motor-generador síncrono trifásico de 1 kVA, utilizado para estudiar la generación de energía eléctrica. El generador síncrono se acopla a un motor de inducción trifásico de jaula de ardilla que se controla mediante un variador de frecuencia. Con el controlador de frecuencia el usuario puede regular la velocidad del motor de inducción (de forma manual o automática) y reproducir cualquier condición de generación de potencia. Además, la excitación del generador se controla mediante un regulador de tensión automático (en inglés AVR, Automatic Voltage Regulator) que permite al usuario controlar la corriente de excitación del generador síncrono (de forma manual o automática). Este dispositivo es un controlador avanzado de tensión y velocidad que permite estudiar el funcionamiento de un controlador real de tensión y velocidad, la sincronización y funcionamiento autónomo. El usuario puede monitorizar PIDs de velocidad y tensión para estudiar la estabilidad del grupo motor-generador síncrono. En los sistemas de generación de potencia es muy importante mantener constante la velocidad y la tensión para evitar posibles daños debidos a oscilaciones de frecuencia o tensión. Con esta aplicación los estudiantes aprenderán cómo funciona un controlador de velocidad/tensión real. Además, Edibon recomienda una segunda subestación de generación de potencia para estudiar el funcionamiento de dos generadores en paralelo.

También se incluye un módulo de líneas de transmisión. Con este módulo es posible estudiar cómo se transporta la energía y se distribuye a lo largo de cientos de kilómetros. El módulo de líneas de transmisión está diseñado según la teoría de los parámetros concentrados mediante inductancias, capacitancias y resistencias variables. Este módulo permite cambiar la longitud de las líneas, el efecto capacitivo con la tierra y el efecto capacitivo entre las líneas. De esta manera los estudiantes entenderán cómo los parámetros de la línea afectan a la energía transportada.

Por otro lado, se incluyen dos analizadores de red para la medición inteligente bidireccional (simuladores de Smart Meters). Con estos analizadores el usuario puede estudiar pérdidas de energía en las líneas de transmisión, midiendo las tensiones aguas arriba y aguas abajo, potencias activas, potencias reactivas, factor de potencia, corrientes de línea y muchos otros parámetros eléctricos.

Finalmente, cualquier sistema de potencia necesita dispositivos de consumo, por lo que el balance de energía es un hecho que debe analizarse. Por ello, el AEL-BSGC incluye cargas resistivas, inductivas y capacitivas que provocan condiciones de inestabilidad en la generación de potencia para estudiar cómo la red inteligente alcanza la estabilidad automáticamente.

El AEL-BSGC incluye un sistema SCADA de control y adquisición de datos. Éste representa fielmente una subestación de generación de potencia con un centro de control para la turbina-generador con analizadores de red, disyuntores, línea de transmisión y cargas resistivas, capacitivas e inductivas. El SCADA está diseñado para controlar en tiempo real la subestación eléctrica completa. Por ejemplo, se pueden controlar remotamente la velocidad y la tensión mientras el usuario observa el comportamiento del sistema operativo. Por otra parte, es posible sincronizar el generador con la red nacional y tomar el control de la turbina y el generador. Así el usuario puede entender cuáles son los efectos de la frecuencia y de la corriente de excitación en sincronismo con la red. Algunos de los fenómenos que el usuario puede estudiar con el SCADA son: caídas de tensión en la red y el generador, velocidad excesiva de la turbina, velocidad baja en la turbina, sobrecorrientes, sobrecargas en el generador y potencia inversa.

Además, el Sistema de Control SCADA puede adquirir en tiempo real diversos parámetros eléctricos de los analizadores de red. Se pueden monitorizar la generación y transmisión de potencia, el consumo de energía y se pueden visualizar entre otras las curvas de potencia, corriente y tensión del sistema. Después de la adquisición de datos eléctricos es posible registrar los datos para un posterior análisis.

Este Equipo Controlado desde Computador se suministra con el Sistema de Control desde Computador (SCADA) de EDIBON, e incluye: el propio Equipo + Paquetes de Software, Adquisición de Datos y Manejo de Datos, para el control del proceso y de todos los parámetros que intervienen en el proceso.

EJERCICIOS Y PRÁCTICAS GUIADAS

EJERCICIOS GUIADOS INCLUIDOS EN EL MANUAL

  1. Conceptos básicos de redes inteligentes en isla.
  2. Control manual de la tensión y frecuencia del generador en una red inteligente aislada.
  3. Control automático de la tensión y frecuencia del generador en una red inteligente aislada.
  4. Estudio de los requisitos energéticos y de la generación de energía en una red inteligente aislada.
  5. Medición inteligente de la energía generada y transportada.
  6. Estudio de la respuesta del generador síncrono ante una variación de la carga resistiva.
  7. Estudio de la respuesta del generador síncrono ante una variación de la carga inductiva.
  8. Estudio de la respuesta del generador síncrono ante una variación de la carga capacitiva.
  9. Operaciones de sincronización con el generador síncrono y la red.
  10. Estudio de las pérdidas de energía en las líneas de transmisión.
  11. Representación de las ondas de generación de potencia a través del sistema de adquisición de datos.
  12. Comparación de pérdidas de energía según la longitud de la línea.
  13. Visualización y comparación de las curvas de carga reactiva con y sin compensación del factor de potencia.
  14. Visualización de los valores medidos del generador síncrono.
  15. Visualización de los valores medidos aguas arriba y aguas abajo de la línea de transmisión para diferentes longitudes de línea y comparación de las pérdidas de potencia.
  16. Representación en diagramas de los valores medidos frente al tiempo.
  17. Procesamiento, análisis y exportación de los datos de los parámetros eléctricos de generación, transmisión y cargas.

MÁS EJERCICIOS PRÁCTICOS QUE PUEDEN REALIZARSE CON ESTE EQUIPO

  1. Varios alumnos pueden visualizar simultáneamente los resultados. Visualizar todos los resultados en la clase, en tiempo real, por medio de un proyector o una pizarra electrónica.
  2. Control Abierto, Multicontrol y Control en Tiempo Real. Este equipo permite intrínsecamente y/o extrínsecamente cambiar en tiempo real el span, la ganancia, los parámetros proporcional, integral y derivativo, etc.
  3. El Sistema de Control desde Computador con SCADA y Control PID permiten una simulación industrial real.
  4. Este equipo es totalmente seguro ya que dispone de dispositivos de seguridad mecánicos, eléctricos/electrónicos y de software.
  5. Este equipo puede usarse para realizar investigación aplicada.
  6. Este equipo puede usarse para impartir cursos de formación a Industrias, incluso a otras Instituciones de Educación Técnica.
  7. Control del proceso del equipo AEL-BSGC a través de la interface de control, sin el computador.
  8. Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo AEL-BSGC.
  9. El usuario puede realizar otros ejercicios diseñados por él mismo.

EQUIPOS SIMILARES DISPONIBLES

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