La aplicación de Sistema de Potencia Smart Grid con Generación, Transmisión, Distribución y Cargas, con SCADA, "AEL-CPSS-01S", diseñada por EDIBON, permite el estudio experimental del comportamiento global de redes eléctricas de potencia, reproduciendo a escala de laboratorio la estructura y funcionamiento de una red eléctrica real. A través de esta aplicación, el usuario puede analizar de forma integrada los procesos de generación, transporte, distribución y consumo de energía eléctrica, así como los fenómenos eléctricos asociados a su operación.
La aplicación facilita la comprensión de conceptos fundamentales en ingeniería eléctrica, tales como el flujo de potencia, la regulación de tensión y frecuencia, la estabilidad la red eléctrica, el reparto de cargas y la compensación de potencia reactiva. Gracias a su diseño didáctico basado en componentes eléctricos reales, el usuario no solo estudia estos fenómenos desde un punto de vista teórico, sino que puede observar su comportamiento en condiciones prácticas, permitiendo una formación más completa y orientada a la realidad industrial. Esto convierte a la aplicación en una herramienta clave tanto para la enseñanza universitaria como para la formación técnica avanzada y la investigación aplicada.
La aplicación ha sido diseñada siguiendo la arquitectura típica de las redes eléctricas de potencia, permitiendo reproducir cada una de sus etapas. El sistema de generación se basa en un grupo motor-generador síncrono (GMG4.5K3PH), cuyo control de velocidad y excitación, gestionado mediante el módulo de subestación de generación (N-PSUB3), permite estudiar la relación entre potencia activa y frecuencia, así como entre potencia reactiva y tensión. Este enfoque permite analizar de forma práctica el desacoplo P–f y Q–V, así como el comportamiento del generador tanto en operación aislada como en paralelo con la red.
El estudio de la transmisión de energía se realiza mediante el módulo de líneas (N-AE1CD), que incorpora parámetros eléctricos configurables (resistencia, inductancia y capacitancia), permitiendo analizar la influencia de la impedancia en la caída de tensión, las pérdidas y la transferencia de potencia. La integración de transformadores de red, elevación y regulación (TRANS3/5KGR, TRANS3/5KSU y TRANS3/5KRM), junto con el módulo de regulación de tensión (N-REG16), permite reproducir condiciones reales de transporte y distribución de energía, incluyendo el control de niveles de tensión y la compensación de caídas en diferentes puntos de la red.
La distribución de la energía se estructura mediante embarrados (N-BUS08 y N-BUS09), que permite configurar diferentes topologías de red y realizar maniobras de operación reales, como apertura y cierre de interruptores, acoplamiento de barras y transferencia de carga. Este diseño facilita el estudio del comportamiento de subestaciones eléctricas y la influencia de la configuración de red en el flujo de potencia y la operación de la red eléctrica.
El análisis del consumo se realiza mediante bancos de cargas configurables, tanto pasivas (resistivas, inductivas y capacitivas) como electrónicas, permitiendo estudiar el comportamiento de distintos tipos de carga, su influencia en el factor de potencia y la compensación de energía reactiva, así como su impacto sobre la regulación y estabilidad de la red eléctrica. Estos módulos pueden seleccionarse en diferentes configuraciones, adaptándose a los objetivos didácticos y necesidades específicas de cada instalación.
La aplicación incorpora una serie de elemetos de instrumentación basados en módulos de medida analógicos (N-PPIM2) y analizadores de red con adquisición de datos (N-EALD), que permiten monitorizar variables eléctricas como tensiones, corrientes, potencias y factores de potencia en distintos puntos del sistema. Esto facilita un análisis detallado del flujo de energía, las pérdidas y el comportamiento dinámico de los elementos eléctricos.
Finalmente, la integración con el sistema SCADA permite la supervisión, control y adquisición de datos en tiempo real, proporcionando herramientas avanzadas para la visualización de variables, el análisis temporal de eventos y la comprensión del comportamiento de la red eléctrica bajo condiciones de operación realistas, tanto en funcionamiento aislado como en operación sincronizada con la red.
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