AEL-TI-07 Aplicación de Transmisión de Potencia con Generador Síncrono

POWER TRANSMISSION APPLICATION WITH SYNCHRONOUS GENERATOR - AEL-TI-07

SISTEMAS INNOVADORES

La Aplicación de Transmisión de Potencia con Generador Síncrono, "AEL-TI-07", ha sido diseñada para estudiar los sistemas de generaciónde potencia basados en generadores síncronos.

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Descripción General

La Aplicación de Transmisión de Potencia con Generador Síncrono, "AEL-TI-07", ha sido diseñada para estudiar los sistemas de generaciónde potencia basados en generadores síncronos. Esta aplicación está diseñada para demostrar cómo se llevan a cabo las operacionesy maniobras concernientes a subestaciones de generación de energía. También permite demostrar el funcionamiento de losdispositivos de control y regulación empleados en turbinas y generadores reales. Para el control de la subestación, la aplicación AEL-TI-07incluye un sofisticado sistema de Adquisición y Control de Datos SCADA.

Una de las ventajas de esta aplicación es que se puede ampliar con un conjunto de aplicaciones adicionales y recomendadas que permitenel estudio de un sistema eléctrico completo con generación, transmisión, distribución y consumo.

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

La aplicación "AEL-TI-07" incluye un grupo servomotor-generador (turbina-generador). El generador es una máquina síncrona trifásicautilizada para estudiar la generación de energía eléctrica. Está acoplado a un servo motor brushless cuya velocidad se controla congran precisión mediante un servo driver incluido en la aplicación. Tanto la velocidad del servomotor como la corriente de excitación delgenerador son controladas por un regulador de frecuencia/tensión de última generación. Este regulador supervisa y controla en tiemporeal todos los parámetros de la turbina (servomotor) y del generador para mantener estables la frecuencia y la tensión de salida del generador,con independencia de la carga eléctrica a la que esté sometido el mismo. Además, es posible que el usuario tome el control dela turbina y del generador pasando a modo de control manual, provocando perturbacionesde frecuencia y tensión que posteriormente serán corregidas con el regulador automáticoV/f. Este regulador cumple a su vez con las funciones de sincronización y protección. Elusuario puede monitorizar PIDs de velocidad y tensión para estudiar la estabilidad del grupomotor-generador síncrono.

En los sistemas de generación de potencia es muy importante mantener constantes la velocidady la tensión para evitar posibles daños debidos a oscilaciones de frecuencia otensión. Con esta aplicación los estudiantes aprenderán cómo funciona un controlador defrecuencia/tensión real.

Por otro lado, se recomiendan una serie de módulos para llevar esta aplicación a su máximopotencial:

  • Módulo de instrumentación analógico. Este módulo permite realizar lecturas de las potencias activa y reactiva, frecuencia, corrientede excitación y tensión del punto de medida.Módulo de sincronización analógico. Este módulo permite monitorizar el proceso de sincronización.Cargas resistivas, inductivas y capacitivas para provocar diferentes condiciones de consumo.

La aplicación AEL-TI-07 incluye un sistema de control y adquisición de datos SCADA, el cual representa fielmente una subestación degeneración de energía eléctrica, el control de la turbina-generador con analizadores de red, los interruptores de maniobra, la línea detransmisión, la subestación de distribución, así como cargas resistivas, capacitivas e inductivas. El software SCADA está diseñado paracontrolar en tiempo real la subestación eléctrica completa, por ejemplo, se pueden controlar remotamente la velocidad y la tensión delgrupo turbina-generador mientras el usuario observa el comportamiento del sistema. Por otra parte, es posible sincronizar automáticamenteel generador con la red nacional y analizar el comportamiento del mismo en conexión con la red.

Además, el Sistema de Control SCADA puede adquirir en tiempo real diversos parámetros eléctricos a partir de los analizadores de red.

Se pueden monitorizar las curvas de la potencia generadas, transportadas y consumidas. Después de la adquisición de datos eléctricoses posible registrar los datos para un posterior análisis.

EJERCICIOS Y PRÁCTICAS GUIADAS

EJERCICIOS GUIADOS INCLUIDOS EN EL MANUAL

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

MÁS EJERCICIOS PRÁCTICOS QUE PUEDEN REALIZARSE CON ESTE EQUIPO

  1. Varios alumnos pueden visualizar simultáneamente lo 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. Esta aplicación 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 permite una simulación industrial real.
  4. Esta aplicación es totalmente seguro ya que dispone d dispositivos de seguridad mecánicos, eléctricos/electrónicos y de software.
  5. Esta aplicación puede usarse para realizar investigación aplicada.
  6. Esta aplicación puede usarse para impartir cursos de formación a Industrias, incluso a otras Instituciones de Educación Técnica.
  7. El usuario puede realizar otros ejercicios diseñados por él mismo.

EQUIPOS SIMILARES DISPONIBLES

Calidad

SERVICIO POSVENTA