Alguna ves te has cuestionado al ingresar para una Maquina Síncrona datos de xd, xd', xd'', xq, xq', xq'' y las constantes de tiempo entre otros valores en un software de simulación para analizar su comportamiento de la Maquina Síncrona bajo distintas condiciones, como trabajan estos softwares estos valores para luego entregarte los resultados de V, I, P, Q entre otros valores que tu le pidas?
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A diferencia de los elementos pasivos de la red (líneas, transformadores),cuyo modelado para estudios de estabilidad no difiere del que se usa habitualmente en los estudios de régimen estacionario, la máquina síncrona debe ser modelada en una forma mucho más compleja y sofisticada. Los modelos sencillos de líneas y transformadores que se usan al formular las ecuaciones del flujo de cargas son sustentables en estudios de estabilidad debido a que los transitorios de red son tan rápidos (a lo sumo unos pocos ciclos) que se puede asumir que la red va describiendo una sucesión de estados de equilibrio (calculables a
través de las ecuaciones algebraicas del flujo de cargas) a medida que va transcurriendo la perturbación en estudio (método “cuasi estático” de análisis) Esta simplificación no es razonable para la máquina síncrona, cuyos transitorios (mecánicos, de los devanados del rotor, y de los sistemas de regulación de velocidad y tensión) muestran constantes de tiempo del orden de varios segundos. Se hace necesario, por lo tanto, modelar la máquina síncrona a través de un conjunto de ecuaciones no sólo algebraicas, sino también diferenciales. Estas ecuaciones deben
incluir no sólo una descripción del comportamiento de la máquina síncrona en relación a las variables eléctricas (corrientes, tensiones) intercambiadas con la red, sino también una descripción del comportamiento mecánico de la máquina al producirse la perturbación. Se recuerda al respecto que el objeto clásico de estudio del análisis de estabilidad transitoria es la eventual pérdida de sincronismo del sistema, lo cuál está directamente
relacionado con las variaciones de posición de del rotor de las máquinas.
No obstante, las dificultades y complejidad inherentes a un modelado excesivamente preciso justifican asumir diversas simplificaciones en los modelos usados, de forma que se pueda abordar el análisis sin complicar innecesariamente la teoría y las rutinas de cálculo.
El nivel de estas simplificaciones depende del tipo de estudio a realizar (y, en particular, del período de tiempo de análisis a partir de la perturbación en la red que motiva el estudio: régimen subtransitorio, transitorio o estacionario) y ha variado históricamente a lo largo del tiempo, a medida que se han ido haciendo cada vez más potentes y sofisticadas las herramientas de cálculo.
De esta forma, es posible encontrar en la literatura a la máquina síncrona modelada en forma tan simple como una fuente de tensión atrás de una reactancia (estudios de régimen y de estabilidad transitoria en la década del 70) o tan compleja como un conjunto de 7 o más bobinados acoplados electromagnéticamente a través de coeficientes de inducción propia y mutua que dependen del tiempo (estudios de estabilidad transitoria modernos). Si bien es cierto se suele usar principalmente principalmente métodos de análisis simplificados de la estabilidad transitoria de los sistemas de potencia, que sólo requieren de modelos relativamente sencillos de la máquina síncrona, es importante, por un lado,
entender cómo se deducen y cuáles son las limitaciones de estos modelos simplificados y, por otro lado, tener una idea de cuáles son los modelos más completos que se usan en los programas de cálculo modernos.
De esta forma, la metodología adoptada en nuestro caso es ir de lo más general a lo más particular respondiendo al final la pregunta que nos planteamos al inicio de esta descripción que ecuaciones o que métodos matemáticos realizan los diferentes softwares de simulación para realizar sus cálculos y entregarme todos sus parámetros eléctricos como resultado sabiendo que nosotros solo le ingresamos unos cuantos parámetros con xd, xd', xd'', xq, xq', xq'' y las constantes de tiempo.
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1 июл 2024
