AEL-CPSS-01S Sistema de Potencia Smart Grid con Generación, Transmisión, Distribución y Cargas, con SCADA

SMART GRID POWER SYSTEM WITH POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION AND LOADS, WITH SCADA - AEL-CPSS-01S

SISTEMAS INNOVADORES

La Aplicaciones de Sistemas Eléctricos de Redes Inteligentes Compactas, con Control Automático de la Generación, Línea de Transmisión y Cargas, con SCADA, "AEL-CPSS-01S", ha sido diseñada por Edibon para la formación a nivel teórico-práctico en el campo de los sistemas de Generación, Transmisión, Distribución, Consumo de potencia, protecciones y Micro-Redes.

Ver descripción general

NOTICIAS RELACIONADAS

Descripción General

La Aplicaciones de Sistemas Eléctricos de Redes Inteligentes Compactas, con Control Automático de la Generación, Línea de Transmisión y Cargas, con SCADA, "AEL-CPSS-01S", ha sido diseñada por Edibon para la formación a nivel teórico-práctico en el campo de los sistemas de Generación, Transmisión, Distribución, Consumo de potencia, protecciones y Micro-Redes.

La aplicación AEL-CPSS-01S ofrece diversos niveles de formación que dotarán al usuario del conocimiento y las habilidades esenciales sobre los principios fundamentales de control, operación y funcionamiento de los sistemas de generación, transporte, distribución y consumo de la energía. Para dicho fin, la aplicación incluye un manual específico en el que se explican, a nivel teórico, los aspectos relativos a los sistemas de potencia de alta tensión. Su temática abarca desde los principios básicos de funcionamiento, control y operación de generadores eléctricos y transporte de la energía hasta el consumo de la misma. Por otro lado, se proporcionan una serie de módulos y equipos para la puesta en práctica de todos los conceptos teóricos previamente estudiados en el manual.

Una de las ventajas de esta aplicación es su carácter modular y su flexibilidad. Esto permite realizar diferentes configuraciones de sistemas de potencia reales. Por ejemplo, el usuario puede configurar el clásico sistema de potencia "Generación + Transporte/ Distribución + Consumo" o puede también componer un sistema de Micro-Redes con "Generación + Consumo" funcionando en modo isla. En cualquier instante el usuario puede sincronizar el generador con la propia red eléctrica del laboratorio y establecer una red de reparto de energía real.

A nivel funcional todo el sistema puede ser controlado, bien de forma local mediante el accionamiento de interruptores, contactores y señales, o bien de forma remota, mediante el Software de Control y Adquisición de Datos incluido.

La aplicación AEL-CPSS-01S incluye un software de adquisición y control de datos (AEL-CPSS-01S/CCSOF) que permitirán al usuario llevar a cabo el control remoto del sistema de potencia. El software SCADA permite realizar las operaciones más importantes llevadas a cabo en los sistemas de potencia reales tales como el control de la velocidad y la tensión de la turbina y el generador síncrono, maniobras de acoplamiento del generador con la red (sincronización), operaciones en modo isla con el generador síncrono, conmutación de cargas, medidas de los valores de corriente y voltaje en diferentes puntos del sistema de potencia, etc.

A continuación se describe la funcionalidad de los módulos más importantes que incluye esta aplicación:

Unidad de Relé de Control y Protección del Generador.

Es un dispositivo industrial de control y protección de grupos de generación de potencia con más de 150 variables configurables distintas. El dispositivo proporciona diferentes niveles de accesibilidad para su configuración. Por ejemplo, el usuario puede ajustar los umbrales de protección de sobrecorriente (50/51), sobre/subtensión, sobre/ sub-frecuencia (81), potencia inversa, sobre/sub-velocidad de la turbina (12), número de polos de la máquina, potencia nominal, etc. Además, para el ajuste avanzado del control del grupo turbina-generador, es posible realizar la configuración de los parámetros PID de control del sistema para las diferentes circunstancias en las que se puedan encontrar el generador y la turbina.

Durante la puesta en marcha del grupo motor-generador, el software de configuración del relé proporcionado permite monitorizar las señales PID, analizar perturbaciones del generador y hacer reajustes de control en tiempo real.

Dada la versatilidad del relé de Control y Protección del Generador, Edibon suministra este dispositivo configurado para trabajar desde cero perfectamente con el grupo motor-generador. Además, se suministra un archivo de configuración para la restauración de los valores de configuración por defecto del relé. De esta forma, el usuario podrá manipular cualquier parámetro y tendrá la posibilidad de volver a la configuración inicial.

Controlador de la velocidad de la turbina.

Este dispositivo permite controlar la velocidad de la turbina de forma manual o automática. Cuando se selecciona el modo de control manual, el usuario puede regular la velocidad de la turbina mediante un potenciómetro que incorpora este módulo. Con el modo de control automático, el Relé de Control y Protección del Generador controlará la turbina mediante una señal analógica 0-10V. De esta forma, el usuario podrá estudiar el funcionamiento del sistema completo trabajando de forma autónoma, tal y como funciona una central real, o bien tomando el control de la instalación para estudiar los efectos del cambio de la velocidad de la turbina en el sistema eléctrico.

Regulador de voltaje automático.

Este dispositivo está diseñado para controlar la excitación del generador síncrono tanto manual como automáticamente. Dispone de un interruptor que permite al usuario seleccionar el modo de control. En el modo de control manual, es posible controlar la corriente de excitación del generador mediante un potenciómetro y observar los efectos de la tensión de salida del generador. En modo de control automático, la Unidad de Relé de Control y Protección del Generador toma el control de la excitación. De esta forma, el usuario podrá estudiar el funcionamiento del sistema completo trabajando de forma autónoma, tal y como funciona una central real, o bien tomando el control de la instalación para estudiar los efectos del cambio de la excitación del generador en el sistema eléctrico.

Módulo de simulación de Línea de Transmisión Conmutable.

Este módulo representa los conceptos fundamentales de las líneas de transmisión trifásicas de alta tensión. Consta de resistencias, inductancias y condensadores que se pueden configurar para simular diferentes líneas de transmisión. Cada línea representa el modelo teórico de los parámetros concentrados con resistencias e inductancias conectadas en serie y condensadores conectados en paralelo. Además, este módulo dispone de conectores que permiten simular la ruptura de una, dos y hasta tres fases de la línea de transmisión para estudiar desbalances en el sistema eléctrico.

Unidad analizadora de redes con adquisición de datos.

Este dispositivo permite medir todos los parámetros eléctricos del generador y de la red tales como tensiones de fase y de línea, corrientes de línea, potencias activa, reactiva y aparente, frecuencia, armónicos, etc.

Módulo de banco de resistencias trifásicas conmutables.

Este módulo tiene la finalidad de realizar un consumo local de la energía generada por el generador síncrono. Dispone de tres interruptores que permiten introducir, de forma escalonada, tres niveles de consumo de potencia activa diferentes. Además, este módulo de cargas puede ser controlado desde el SCADA.

Módulo de banco de inductancias trifásicas conmutables

Este módulo tiene la finalidad de realizar un consumo local de la energía generada por el generador síncrono. Dispone de tres interruptores que permiten introducir, de forma escalonada, tres niveles de consumo de potencia reactiva diferentes. Además, este módulo de cargas puede ser controlado desde el SCADA.

Módulo de banco de condensadores trifásicos conmutables

Este módulo tiene la finalidad de proporcionar energía reactiva. Dispone de tres interruptores que permiten introducir, de forma escalonada, tres niveles de potencia reactiva diferentes. Además, este módulo de cargas puede ser controlado desde el SCADA.

Módulo de instrumentación analógica para las medidas de la Potencia Activa, Reactiva, Frecuencia y Excitación del generador.

Módulo de inyección de faltas

Este módulo permite inyectar diferentes tipos de faltas eléctricas tales como falta monofásica, falta bifásica y falta trifásica. Todas estas faltas pueden ser inyectadas con y sin impedancia.

La aplicación AEL-CPSS-01S incluye los siguientes elementos:

  • N-ALI01. Fuente de Alimentación Principal Industrial. N-PPIM2. Módulo de Instrumentación 2. N-PPCM1. Módulo de Control y Protección de Grupos Turbina-Generador 1. N-PSUB3. Módulo de Subestación de Generación de Potencia 3. N-EALD. Equipo Analizador de Líneas con Adquisición de Datos (2 unidades). N-BUS08. Módulo de Embarrado de Distribución (4 unidades). N-BUS09. Módulo de Embarrado de Acoplamiento. N-REG16. Módulo Regulador de Tensión 1. TRANS3/5KRM. Autotransformador Trifásico con Regulación de Tensión Motorizada, 400/400VAC, 5KVA. TRANS3/5KGR. Transformador de Red Trifásico, 400/400VAC, 5KVA. TRANS3/5KSU. Transformador Elevador Trifásico, 400/400VAC, 5KVA. N-ERP-MF01. Módulo de Simulación de Faltas Digital. N-AE1CD. Equipo Digital de Simulación de Líneas de Transmisión. N-CAR35T3D. Módulo de Banco de Resistencias Trifásico Conmutable Digital. N-CAR36T3D. Módulo de Inductancia Trifásica Conmutable Digital. N-CAR19T3D. Módulo de Banco de Capacitores Trifásico Conmutable Digital. GMG4.5K3PH. Grupo Motor-Generador de 4,5 kW. AEL-WBMP. Banco de Trabajo Eléctrico (Móvil Pequeño). AEL-WBMG. Banco de Trabajo Eléctrico (Móvil Grande). AEL-PC. Ordenador y Pantalla Táctil.

Elementos recomendados:

  • N-ERP-MA01. Módulo de Gestión del Relé de Alimentadores. N-ERP-PD01. Módulo de Protección de Distancia. N-ERP-SFT01. Módulo de Protección de Sobrecorriente. N-PSM. Módulo de Interruptor de Potencia.

Esta aplicación se suministra con el Sistema de Control desde Computador (SCADA) de EDIBON, e incluye: el equipo + paquetes de software de adquisición y gestión de datos controlados desde computador, para controlar el proceso y todos los parámetros involucrados.

EJERCICIOS Y PRÁCTICAS GUIADAS

EJERCICIOS GUIADOS INCLUIDOS EN EL MANUAL

  1. Estudio de los sistemas eléctricos de generación, transporte y distribución de energía eléctrica.
  2. Análisis de las medidas de los flujos de potencia del generador síncrono, de la línea de transmisión y de las cargas.
  3. Análisis de la potencia activa y reactiva del generador síncrono ante variaciones en la demanda de potencia.
  4. Operaciones de sincronización automática del generador síncrono con la red eléctrica.
  5. Estudio del generador síncrono en funcionamiento modo isla.
  6. Estudio de las micro-redes.
  7. Estudio del generador síncrono en modo de funcionamiento en paralelo con la red.
  8. Estudio de la regulación de la excitación/voltaje del generador síncrono en modo isla.
  9. Estudio de la regulación de la turbina (control de la frecuencia) en modo isla.
  10. Estudio de la regulación de la excitación/voltaje del generador síncrono en modo de funcionamiento en paralelo con la red.
  11. Estudio de la regulación de la turbina (control de la frecuencia) en modo de funcionamiento en paralelo con la red.
  12. Estudio de la regulación del factor de potencia del generador síncrono en modo de funcionamiento en paralelo con la red.
  13. Análisis y cálculo de pérdidas de energía en la línea de transmisión de potencia en función de sus parámetros eléctricos.
  14. Influencia del efecto capacitivo en las líneas de transmisión de potencia.
  15. Influencia del exceso de energía reactiva en las líneas de transmisión.
  16. Influencia en el sistema eléctrico ante la pérdida de una o más líneas.
  17. Compensación del factor de potencia y sus efectos en el sistema eléctrico.
  18. Inyección de faltas monofásicas, bifásicas y trifásicas, con y sin impedancia, en diferentes puntos del sistema eléctrico.
  19. Maniobra de acoplamiento del embarrado doble.
  20. Lógica de operación con interruptores y seccionadores en subestaciones de doble barra.
  21. Reparto de carga con varios feeders.
  22. Cambio de embarrado sin pérdida de carga.

MÁS EJERCICIOS PRÁCTICOS QUE PUEDEN REALIZARSE CON ESTE EQUIPO

Algunas posibilidades prácticas con SCADA:

  1. Control remoto de sistemas eléctricos de generación.
  2. Análisis con el software SCADA de flujos de potencia del generador síncrono.
  3. Análisis con el software SCADA de la potencia activa y reactiva del generador síncrono.
  4. Control remoto de la sincronización manual del generador síncrono con la red eléctrica.
  5. Control remoto de la sincronización automática del generador síncrono con la red eléctrica.
  6. Control remoto del generador síncrono en funcionamiento modo isla.
  7. Estudio de micro-redes.
  8. Control remoto del generador síncrono en modo de funcionamiento en paralelo con la red.
  9. Control remoto de la regulación de la excitación/voltaje del generador síncrono en modo isla.

Otras prácticas posibles 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. El Sistema de Control desde Computador con SCADA permite una simulación industrial real.
  3. Este equipo es totalmente seguro ya que dispone de dispositivos de seguridad mecánicos, eléctricos/electrónicos y de software.
  4. Este equipo puede usarse para realizar investigación aplicada.
  5. Este equipo puede usarse para impartir cursos de formación a Industrias, incluso a otras Instituciones de Educación Técnica.
  6. El usuario puede realizar otros ejercicios diseñados por él mismo.

EQUIPOS SIMILARES DISPONIBLES

Calidad

SERVICIO POSVENTA