Detalle del libro
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1. Representación de sistemas eléctricos de potencia
1.1. Objetivos
1.2. Circuito equivalente de los principales componentes
1.3. Interpretación de datos de placa
1.3.1. Ejemplo 1.1
1.4. Definición de valores por unidad
1.5. Justificación y ventajas de los valores en tanto por uno
1.5.1. Ejemplo 1.2
1.6. Cambio de base
1.7. Diagrama unifilar
1.8. Selección de bases
1.9. Interpretación de datos de placa
1.9.1. Ejemplo 1.3
A. Independencia de la conexión del transformador trifásico y su representación en tanto por uno
A.1. Objetivos
A.2. Notación
A.3. Demostración
B. Impedancia mutua entre sistemas de transmisión de diferente voltaje nominal
B.1. Objetivo
B.2. Introducción
B.3. Derivación
C. Circuito equivalente del transformador de tres devanados por fase
C.1. Justificación
C.2. Objetivos
C.3. Suposiciones
C.4. Ensayos
C.5. Algoritmo C.1
C.5.1. Ejemplo C.1
C.6. Extensión de los resultados del apéndice a
C.6.1. Algoritmo de solución
C.6.2. Ejemplo C.2
2. Consideraciones operacionales
2.1. Objetivos
2.2. El concepto de potencia activa y reactiva
2.2.1. Transmisión monofásica
2.2.2. Ejercicio
2.2.3. Transmisión trifásica
2.2.4. El concepto de potencia compleja
2.3. Objetivos del sistema eléctrico de potencia
2.4. Estructura
2.4.1. Sistema de distribución
2.4.2. Sistema de subtransmisión
2.4.3. Sistema de transmisión
2.5. Características de las cargas
2.5.1. Dependencia del voltaje y la frecuencia
2.6. Balance de potencia real y su efecto en la frecuencia
2.6.1. Fundamentos básicos de funcionamiento del generador síncrono
2.6.2. Perturbaciones balanceadas en el sistema
2.7. Efecto de la potencia activa y reactiva en el voltaje
2.7.1. Resumen
2.7.2. Introducción
2.7.3. Notación
2.7.4. Expresiones básicas
2.7.5. Conclusiones
2.8. Estabilidad
2.9. Cuestiones de seguridad, costo y confiabilidad
3. Análisis de sistemas eléctricos de potencia bajo condiciones de equilibrio y simetría
3.1. Objetivos
3.2. Formulación circuital
3.3. Interpretación circuital de los elementos de la matriz
3.4. Condiciones balanceadas: ecuación general no lineal
3.4.1. Algoritmo 3.1 para construir la matriz admitancia de nodos
3.5. Definición del problema de flujos de potencia
3.5.1. Clasificación de las variables del sistema
3.5.2. Dilema básico
3.5.3. Límites prácticos de las variables de estado
3.5.4. Límites prácticos de las variables independientes o de control
3.5.5. Etapas del problema de flujos de carga
3.6. Aspectos computacionales del problema de flujos de carga
3.7. Método de gauss
3.7.1. Una ecuación no lineal con una incógnita f(x) = 0
3.7.2. Conjunto de ecuaciones no lineales: f(x) = 0
3.8. Método de gauss-seidel
3.8.1. Descripción
3.8.2. Aplicación del factor de aceleración
3.8.3. Algoritmo 3.2: método de gauss-seidel
3.9. Método de newton raphson
3.9.1. Expansión de una función f(x) en una serie de potencias
3.9.2. Algoritmo 3.3
3.9.3. Expansión de una función de varias variables en una serie de taylor
3.9.4. Algoritmo de newton-raphson para resolver f(x) = 0
3.10. Planteamiento del problema de flujos de carga
3.10.1. Codificación de barras
3.10.2. Datos
3.10.3. Incógnitas
3.11. Método de gauss-seidel: ecuaciones de flujos de potencia
3.11.1. Algoritmo 3.4
3.11.2. Modificación del algoritmo anterior cuando hay barras de voltaje controlado
3.11.3. Ejemplo 3.7
3.12. Método de newton raphson
3.12.1. Formulación para ecuaciones de flujos de potencia
3.12.2. Expresiones generales para los elementos de la matriz jacobiana
3.12.3. Consideraciones computacionales
3.12.4. Algoritmo 3.5
3.12.5. Ejemplo 3.8
3.12.6. Cálculo de los elementos de las submatrices de la jacobiana
3.13. Criterio de aceptación
3.13.1. Ejemplo 3.9
3.14. Barras de voltaje controlado o tipo PV o generador
3.14.1. Ejemplo 3.10
3.15. Método de newton-raphson desacoplado
3.15.1. Ejemplo 3.11
3.16. Flujo de carga desacoplado rápido
3.16.1. Algoritmo
3.16.2. Ejemplo 3.12
3.17. Flujo de carga lineal
3.17.1. Ejemplo 3.13
3.17.2. Conclusión
3.18. Representación de transformadores
D. Código matlab flujo de carga por newton-raphson
E. Flujo de carga desacoplado por newton-raphson
F. Código matlab para flujo de carga desacoplado rápido newton-raphson
G. Código matlab para flujo de carga lineal
4. Estudios de corto circuito
4.1. Objetivo
4.2. Notación
4.3. Análisis de sistemas trifásicos
4.3.1. Ejemplo 4.1
4.4. Clasificación de fallos tipo paralelo
4.5. Fallos paralelo en función de cantidades de fase
4.5.1. Procedimiento general
4.5.2. Equivalente de thévenin del circuito de prefallo
4.6. Ejemplo 4.2
4.7. Método de las tres componentes
4.8. Transformación de similaridad
4.8.1. Ejemplo 4.3
4.8.2. Ejemplo 4.4
4.8.3. Ejercicios
4.9. Aproximaciones en estudios de corto circuito
4.10. Componentes simétricas
4.11. Interconexión de las redes de secuencia
4.11.1. Fallo línea-tierra (L-G)
4.11.2. Fallo doble línea tierra (L-L-G)
4.11.3. Fallo simultáneo línea- tierra (Fase a) y línea-línea (Fases b y c)
4.11.4. Fallo trifásico simétrico a tierra (L-L-L-G)
4.12. Corto-circuito por componentes simétricas: ejemplo 4.5
4.13. Potencia de corto circuito
H. Representación del transformador trifásico en estudios de corto circuito
R.1. Objetivo
H.2. Conexiones internas
H.3. Circuito equivalente en secuencia positiva y negativa
H.3.1. Ejemplo H.6
H.3.2. Desplazamiento angular de las componentes de secuencia de las corrientes de línea
H.4. El transfo trifásico en la red de secuencia cero
5. Algoritmo para construir la matriz impedanicia de nodos
5.1. Objetivo
5.2. Notación
5.3. Nomenclatura y definiciones
5.4. Interpretación circuital de los elementos de la matriz
5.5. Adición de un elemento radial
5.5.1. Ejemplo 5.1
5.6. Adición de un enlace
5.6.1. Ejemplo 5.2
5.7. Adición de un enlace: un enfoque alternativo
5.7.1. Ejemplo 5.3
6. Modificación de la matriz impedancia de nodos por desconexión
6.1. Objetivo
6.2. Introducción
6.3. Definiciones y nomenclatura
6.4. Algoritmo de modificación
6.4.1. Ejemplo 6.1
6.5. Derivación
I. Demostración de (6-49)
I.I. Desarrollo
7. Formación de la matriz admitancia de nodos
7.1. Resumen
7.2. Introducción
7.3. Algoritmo
7.3.1. Acoplamientos mutuos
7.3.2. Ejemplo 7.1
J. Código matlab para obtener la matriz admitancia de nodos
8. Factorización triangular
8.1. Método de eliminación de gauss
8.2. Ejemplo 8.1
8.3. Factorización triangular
8.4. Algoritmo de la factorización triangular ordenada
8.5. Expresiones para la factorización triangular
8.6. Expresiones y algoritmo para una matriz simétrica
8.6.1. Ejemplo 8.2
8.7. Estrategia de pivote: consideraciones computacionales
8.7.1. Ejemplo 8.3
8.8. Matriz inversa
K. Códigos fuente
K.1. Código para obtener los factores de [A]= [L][D][U]
K.2. Código para obtener los factores de [A] = [P][L][U]
K.3. Cálculo de la inversa [A]-1 con escalamiento parcial
9. Formación de la matriz impedancia de nodos dispersa
9.1. Introducción
9.2. Objetivo
9.3. Conceptos preliminares
9.3.1. Observaciones y ecuaciones generales
9.4. Formación de la matriz impedancia de nodos dispersa
9.4.1. Ejemplo 9.1
L. Código matlab para calcular la matriz impedancia de nodos dispersa
10.Potencia de corto circuito
10.1. Objetivo
10.2. Introducción
10.3. Derivación del algoritmo
10.3.1. Generalidades
10.3.2. Algoritmo
10.4. Refinamiento del algoritmo
10.5. Ejemplo 10.1
10.5.1. Verificación de resultado obtenido en (10-25)
10.6. Un enfoque alternativo en función de cantidades de fase
10.7. Conclusiones
11. Métodos de vector disperso
11.1. Objetivos
11.2. Introducción
11.3. Factorización triangular
11.4. Soluciones de vector disperso
11.5. Trayectorias de factorización
11.6. Regla de precedencia
11.7. Ejemplo 11.1
11.7.1. Sustitución progresiva rápida
11.7.2. Sustitución regresiva rápida
11.8. Conclusiones
Para resolver problemas prácticos se requiere una fundamentación teórica sólida y todo problema de ingeniería es uno de economía.
En este libro se profundiza en las respuestas a temas tan cruciales en el análisis de sistemas de potencia tales como: (a) su representación circuital (valores en tanto por uno); (b) los métodos numéricos que se aplican para hallar su respuesta bajo condiciones balanceadas (flujos de potencia); (c) algoritmos eficientes para estudios de corto-circuito y (d) potencia de corto-circuito.
Para cada tema se trata en detalle su justificación y derivación y se incluye un ejemplo ilustrativo.
