Posts Tagged ‘Modelamiento Simulación’


La estabilidad de un sistema eléctrico de potencia consiste en la capacidad de dicho sistema para, a partir de una condición inicial de operación dada, recuperar un estado de equilibrio operacional después de haber estado sujeto a una perturbación física, con el mayor número de variables dentro de sus límites, de tal manera que prácticamente el sistema completo permanece intacto. Esta definición general conduce a la clasificación de los estudios de estabilidad que se muestra en la figura arriba colocada.

La estabilidad del sistema se clasifica según tres variables de interés que la determinan, y a la vez están subvididas en sub-categorías, según la magnitud de la perturbación y sus constantes de tiempo.

Estabilidad del ángulo.- Es la capacidad de las máquinas síncronas de un sistema interconectado para mantener el sincronismo después de haber estado sometidas a una perturbación.

Estabilidad de tensión.- Es la capacidad del sistema para mantener las tensiones constantes en todas las barras del sistema después de haber sido sometido a una perturbación partiendo de una condición inicial de operación dada.

Estabilidad de la frecuencia.- Es la capacidad de un sistema de potencia para mantener la frecuencia constante tras una severa perturbación, que resulta en un equilibrio significativo entre la generación y la carga.

En la gráfica se puede mostrar más detalles a partir de estas definiciones, las que pueden averiguar mas en información bibliográfica o pedirnos un asesoramiento si es que van a modelar o simular algo.

Algo adicional: Las variables de interés para el estudio de estabilidad del sistema eléctrico son: las excursiones angulares de los rotores de los generadoers síncronos conectados al sistema (estabilidad angular), la etnsión en las barras y la frecuencia. A continuación, se muestra otro diagrama que clasifica los distintos aspectos de la Estabilidad de los sistemas eléctricos (hay cierta semejanza con la figura anterior)

Anuncios

Hola a todos… el blog muestra muchas cosas ya hechas y realizadas… mas si deseas que te asesore en algun temas en especial, así como darte charlas y/o capacitación (virtual de preferencia) escribeme al email jorgemirez2002@gmail.com para saber de costos, tarifas, ponernos de acuerdo en el horario de reuniones.

Podemos comenzar ese tema de tesis o avanzar un tema de trabajo o aquella investigaciòn o simplemente deseas ampliar tus conocimientos.

Tienes todo lo que ves en el blog mas lo que vamos agregando, ademàs, en las paginas adjuntas estan mi CV y mis otros blogs.

Espero me escribas … hasta pronto. Enviado desde https://jmirez.wordpress.com


Hay dos cosas que se debe tener en cuenta al momento de modelar y simular.

Un primer hecho es estar bien actualizado en lo que se refiere a los estudios en energías renovables… cada vez se hace más y más investigación en este tipo de energías debido a que serán pronto una de las principales matrices energéticas mundiales. Y cada vez se consideran fenómenos que antes no habían sido estudiados, o que se conocían pero eran difíciles estudiarlas o no se conocían y con el desarrollo de equipos de más y más capacidad… recién los mismos o sus efectos han sido descubiertos y considerados.

Un segundo punto imporantísimo es saber trabajabar la herramienta de computación… en éste caso hablamos de Matlab/Simulink. Las entradas están ahi y podrán ver los que tienen más manejo de Matlab/Simulink que ecuación estamos hablando, que opciones use o que criterios seguí. A partir de ahi pueden seguir profundizando su tema de estudio o si en caso, comprender y explicar lo que dice la gráfica. Quién se desea enganchar de golpe, quizás tenga alguna dificultad en trabajar el tema.  Es por ello, que damos el curso, además de charlas, asesoramiento y orientación sea para los nuevos y también para quienes con algo de conocimiento desean pues avanzar más rápido en sus respectivos motivos de estudio, trabajo o investigación.


Hola… Gracias por sus visitas. Como podrán ver en el gráfico anterior, este mes de marzo hemos superado en visitas a lo registrado en meses anteriores. Gracias también por sus emails en que hacen preguntas, comentarios y sugerencias… de las preguntas que nos llega durante la semana, colocaremos algunas entradas que bien puedan también servir de referencia o orientación a todo este universo de habla hispana y portuguesa que visita el blog.

A quienes también les guio como un asesor en sus trabajos académicos y de investigación, gracias también por confiar en mi persona… esta labor que de todo es gratificante ya por el mismo hecho de estar elaborando nuevas entradas, se ve nutrido por la conversaciones que realizamos durante las semanas, lo que permite afinar bien los contenidos.

Visiten las demás entradas, pasen la voz a sus amigos… recuerden que en Agosto dicto un Tutorial en el INTERCON 2011, visiten también mis otros blogs, que aunque no tan implementados como éste, pero ahí también lo vamos construyendo.

También las visitas durante semanas ha ido en aumento, es significa que tenemos acogida y/o que la labor que realizo en este blog al menos merece la pena visitarlo. Las estadísticas por semana las muestro a continuación:

PD. Las visitas de hoy son los que van hasta esta hora 16:43 horas de hoy sábado 2 Abril 2011, hora de Lima PERU.


Hola a todos… coloque un anterior post sobre microturbinas. Resulta que las microturbinas se utilizan para generar entre 30Kw y 500Kw (este última potencia ya es algo apreciable). En este diagrama les muestro un esquemas más detallado de lo que es una microturbina. El aire ingresa aspirado por el compresor, mezclado con el combustible en la cámara de combustión libera parte de energía química contenida, los gases de escape salen de la turbina y pasan por un recuperador… resulta que el recuperar incrementa la eficiencia de la microturbina desde un 14% hasta cerca de un 26% dependiendo de los detalles de los componentes.

La turbina de gas se mueve producto de la aerodinámica de los alabes que logran captar parte del trabajo de expansión de los gases de escape. Convierte esa energía en mecánica que se ingresa al generador eléctrico. Según este diseño, la energía alterna generada en este generador síncrono se rectifica para luego ser nuevamente invertida y ser distribuida entre las cargas eléctricas conectadas.

Hay mucha literatura que describe teóricamente una turbina de gas, pero haber quien se anima a simularlo en Matlab/Simulink? … sería un interesante tema de investigación de pre o post grado.

El recuperador lo que hace es recuperar parte de la energía contenida en los gases de escape para calentar indirectamente otro fluido como aire o agua, con destino a usuarios finales residenciales o industriales.

Espero que esta información sea de interés y ya saben que comentarios, sugerencias, preguntas o pedidos de asesoramiento, clases, tutoriales, etc… me escriben.

Casi lo olvide, como sabrán algunos, las turbinas de gas cumplen el ciclo Brayton…


No es por decir mal, pero alguna vez escuche que tenían que evaluar el campo de vientos en un lugar determinado… pero por que hacer eso si ya existen mapas eólicos por parte de las instituciones del gobierno o por parte de otras como pueden ser hasta en Google. En el caso de Perú, como hacer una torre para medir vientos a 80 m ó más metros… eso es posible mediante tecnología satelital… además recursos como el mapa eólico de google son gratuitos.

Pero en fin, dejemos que los ingenieros y demás interesados alardeen sobre la necesidad de estudios de campo y saquen un mejor sustento de sus perspectivas económicas en sus proyectos involucrados.

Experiencias en el mundo los hay diversas y los mapas eólicos sirven para mostrar una potencialidad del recurso eólico en un lugar determinado. Que las velocidades que muestra son promedios, si lo es de cierto. De hecho que una turbina eólica, cualquiera que sea su tipo, estará sometida a velocidades de viento siempre fluctuantes que lo sometan a cargas variadas en la torre y en los álabes… sus mecanismos de autoregulación del ángulo de ataque tendrán que funcionar y así como en los sitemas de distribución de energía, cuando dicen que se va a electrificar tantas casas, el ingeniero eléctrico dice: usaremos una subestación estándar de 100KW (por ejemplo) y el diseño de la misma subestación, así como el cálculo éléctrico de los conductores de distribución, protección eléctrica queda reducido a un mero cumplimiento de lo que dice el protocolo… así tambien sucede con las turbinas eolicas.

Donde está el aprender de las turbinas… es en modelarlas y simularlas, conocerlas mejor para proponer nuevas aplicaciones, variaciones en el diseño, mejores explicaciones a su modo de funcionamiento y averías…el mercado de las renovables aún está empezando y los potenciales sitios de aplicación se muestran en los mapas eólicos.


Durante la tesis de maestria hemos trabajado en microgrids… bueno aca les muestro otro diagrama relacionado al tema. Como verán la microgrid esta compuesta por diferentes equipos con sus respectivas variables de entrada como pueden ser la velocidad del viento, irradiación, temperatura, etc. Pero tambien tienen un sistema de gestión de la microgrid que tiene que ver con la evaluación, control y fiabilidad de la energía produdica, generada y consumida.

A parte de eso se tiene una entrada de energía proveniente de una fuente de energía convencional. El sitio en donde se conectan tanto la microgrid con la fuente convencional se llama: Punto de Común Acoplamiento. Al cual también el sistema de control tiene acceso para monitorear cuanta energía está ingresando a la microgrid (comprando energía) o cuanta se está inyectando a la red convencional (vendiendo energía).

La figura ha considerado una microturbina de gas que aún no lo hemos desarrollado, pero por experiencia se puede desarrollar en Matlab/Simulink partiendo de los textos básicos de mecánica de fluidos, transferencia de calor, máquinas térmicas, energética, etc… De hecho, todo lo que ha sido modelamiento de una microgrid lo hemos iniciado y muestra de ello están en las entradas anteriores… que seguimos trabajando el tema, claro, además es interesante y mientras más alumnos esten desarrollando su tesis en esto… mejor y si hay cooperación en investigación y desarrollo? Bienvenidas sean las actividades de cooperación, además de las de presentación y desarrollo de proyectos de investigación.


Hola, en mis ingresos anteriores al tema de los paneles solares les había mostrado algunas simulaciones de voltaje y corriente asi mismo como eficiencia… pero en esta entrada les muestro una figura con las curvas genéricas de todo panel solar como son las de voltaje, corriente y potencia.

Podrán apreciar varios puntos importantes dentro de esas curvas como son: el punto de máxima potencia, la de corriente de cortocircuito, voltaje en circuito abierto, corriente en el punto de maxima potencia y voltaje en el punto de maxima potencia. De hecho que los valores varían de acuerdo a cada fabricante y tecnología.

En entradas anteriores he mostrado la construcción de esas curvas para el caso específico de un panel y central solar hechos en Matlab/Simulink… pero que se habia reducido a trabajar netamente con silicio. Pero estas simulaciones bien pueden extenderse a otros materiales más complicados o a paneles solares que son multicapas… es decir, paneles solares con muchos materiales diferentes puestos en capas unos sobre otros, dado que cada material tiene una absorción de la luz mejor que los otros en cierta parte del espectro.


No recuerdo si ya hice un ingreso similar… en esta entrada muestro una curva de potencia de una turbina de 1.5MW… si señor, como verán en el eje de las x esta la velocidad del viento y en el eje de las y esta la potencia de la turbina. A medida que la velocidad va creciendo se tiene que la potencia se va incrementando hasta cuando llegue la potencia nominal de la turbina.

Porque la potencia es nominal en la turbina, porque es la capacidad nominal de su generador eléctrico conectado mecánicamente con los alabes de la turbina. Entonces cuando se llega esa potencia hay que girar los álabes en un ángulo de ataque determinado para mantener la potencia nominal de generación a medida que sigue incrementandose el viento.

Pero mucho viento no es bueno y se crean condiciones peligrosas en el funcionamiento de la turbina, ya sean esfuerzos mecánicos y de fatiga, para eso crearon la “velocidad de corte” que es la velocidad a la que la turbina cesa de producir potencia porque las condiciones aerodinámicas no lo permiten y de esta manera se resguarda la seguridad física de la turbina.

Esta figura tanto para turbina de velocidad fija como turbina de velocidad variable se puede modelar con Matlab/Simulink, en una entrada anterior muestro los resultados para una turbina de velocidad fija que desarrollé para mi tesis de maestria.


Una gran duda surge cuando uno desea realizar un tema de investigación en el campo del modelamiento y simulación.

Sea esta un problema particular no tratado en tu lugar de origen o es un tema que se ha desarrollado en otra parte y vos deseas darle un nuevo criterio para hacerlo “algo” diferente y ver sus resultados.

Por lo general, se recurre a las personas con mas experiencia en esto para preguntarles y recibir su opinión. Lo otro es que además, sea interesante para el trabajo, empresa, curso o universidad para la cual la vas a desarrollar.

El otro factor es el tiempo que posees para realizar dicho trabajo, no sólo las horas al día que le piensas dedicar, sino la cantidad de semanas o meses que estarás dándole hasta que te salga el tema.

Además, tienes que considerar el empeño que le vas a poner al tema… un modelo lo puedes hacer tan complicado como dessees, si tienes bastante empeño, podrás alcanzar los objetivos iniciales pronto y plantearte hacer algunas mejoras o incrementar los objetivos de tu investigación. Desarrollar estos temas no sólo te preparan para pasar ese curso, aprobar la tesis de pregrado o de postgrado, cumplir con tu trabajo… sino que te habré las puertas a que puedas seguir desarrollando temas de interés y ser alguien de referencia en este campo.

En lo particular, que estoy iniciando en éste campo, hago recalcar que muchas cosas: equipos, procesos, máquinas, etc… se pueden simular en Matlab/Simulink y estamos prestos para servirte.