• Universidad de Costa Rica
Principios de operación del sistema de potencia eléctrica

Principios de operación del sistema de potencia eléctrica

El curso introduce cómo se modelan, analizan y operan los sistemas de potencia, explicando la representación de las redes eléctricas, sus elementos y fenómenos. Además, aborda aspectos clave como operación estática, fallas, planeamiento, dinámica y estabi

En este curso se ilustra, para todo público, la forma como los sistemas de potencia son constituidos y operados. Para ello, se utilizan modelos físicos y se explica la lógica de la industria eléctricapara representar las redes eléctricas, sus elementos y sus fenómenos, con el objetivo de entender, analizar e interpretar los eventos y acciones de operación. Las personas que deseen especializarse en temas afines a los sistemas de potencia deben tener un conocimiento profundo del presentecurso. Se contempla la operación estática, las fallas, el planeamiento, la dinámica y la estabilidad del sistema.

TEMA 1: MODELOS DE ELEMENTOS DE LA RED ELÉCTRICA

  • 1.1 Contexto del sistema de potencia
  • 1.2 Presentación e importancia
  • 1.3 Generación
  • 1.4 Transmisión
  • 1.5 Distribución
  • 1.6 Nivelación matemática para el análisis del sistema de potencia
  • 1.7 Leyes eléctricas básicas
  • 1.8 Cargas
  • 1.9 Líneas
  • 1.10 Transformadores
  • 1.11 Generadores
  • 1.12 Reactores y capacitores

TEMA 2: SIMULACIÓN PARA RÉGIMEN ESTÁTICO: FLUJOS DE POTENCIA

  • 2.1 Formulación del flujo de potencia
  • 2.2 Análisis nodal del sistema de potencia
  • 2.3 Matriz de admitancias del sistema de potencia
  • 2.4 Ecuaciones de balance de potencia
  • 2.5 Tipos de barras (PV, PQ, oscilante)
  • 2.6 Cálculo de flujos de potencia por métodos numéricos
  • 2.7 Uso de herramientas computacionales
  • 2.8 Flujos de potencia en software de simulación PSS/e
  • 2.9 Estabilidad de tensión, curvas PV y QV
  • 2.10 Estudio de contingencias

TEMA 3: FALLAS Y DESPACHO DE GENERACIÓN PARA PLANEAMIENTO

  • 3.1 Análisis de fallas en el sistema de potencia
  • 3.2 Definición de falla
  • 3.3 Corto-circuito balanceado
  • 3.4 Corto-circuito desbalanceado
  • 3.5 Fundamentos matemáticos para el análisis de corto-circuito
  • 3.6 Optimización en el sistema de potencia
  • 3.7 El problema de despacho económico
  • 3.8 Definición del Lagrangiano
  • 3.9 Flujos de potencia óptimos con restricciones de seguridad operativa
  • 3.10 Uso de solvers de optimización en Python

TEMA 4: SIMULACIÓN PARA RÉGIMEN DINÁMICO: ESTABILIDAD

  • 4.1 Diagramas de bloques y estabilidad de pequeña señal
  • 4.2 Máquina sincrónica, excitatriz, gobernadores y estabilizadores
  • 4.3 Introducción a análisis de pequeña señal y linealización
  • 4.4 Tipos de modos de oscilación
  • 4.5 Factores de participación
  • 4.6 Criterios de estabilidad
  • 4.7 Simulación de sistemas de potencia para estudios de pequeñas perturbaciones
  • 4.8 Modelos no lineales y grandes perturbaciones
  • 4.9 Introducción a las grandes perturbaciones
  • 4.10 Criterio de áreas iguales
  • 4.11 Tiempos críticos de liberación de fallas
  • 4.12 Efecto de AVR y PSS en estabilidad transitoria
  • 4.13 Simulación de sistema multimáquina para estudios de grandes perturbaciones
  • 4.14 Medidas para mejorar estabilidad transitoria