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Análisis Dinámico y Control de Sistemas Eléctricos, 2020

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Autor: Pablo Ledesma Larrea
La asignatura proporciona una visión general de la operación y control de sistemas eléctricos. Los estudiantes que cursan la asignatura provienen de recorridos curriculares con campos de especialización muy diversos. Por ello el carácter del texto es deliberadamente más descriptivo que numérico, y el contenido evita conceptos especializados muy específicos de ingeniería eléctrica.
Imagen del curso

PABLO LEDESMA LARREA

Departamento de Ingeniería Eléctrica
Universidad Carlos III de Madrid

Área:
Ingeniería Eléctrica

Titulación:
Máster en Ingeniería Industrial

DIciembre 2020
2ª edición (nombre anterior de la asignatura Operación y Control de Sistemas Eléctricos)

Imagen de dominio público, de autor desconocido, via https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Flory_och_Elin.jpg

Horas de clase de teoría y de laboratorio: 60
Tiempo total previsto de aprendizaje: 155

 

PRERREQUISITOS Y CONOCIMIENTOS PREVIOS RECOMENDADOS

Se recomienda haber cursado Fundamentos de Tecnología Eléctrica, o tener un conocimiento básico de la solución de circuitos eléctricos en corriente alterna mediante fasores.

 

DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA ASIGNATURA

La asignatura proporciona una visión general de la operación y control de sistemas eléctricos. Los estudiantes que cursan la asignatura provienen de recorridos curriculares con campos de especialización muy diversos. Por ello el carácter del texto es deliberadamente más descriptivo que numérico, y el contenido evita conceptos especializados muy específicos de ingeniería eléctrica.

El grueso del curso trata sobre el control del sistema eléctrico en una escala temporal que abarca desde unos pocos segundos hasta varios minutos, margen de actuación al que algunos autores se refieren como tiempo real. Estos sistemas de control son indispensables para la continuidad de suministro y para que la energía eléctrica se entregue a los consumidores en condiciones de calidad aceptables.

Los dos bloques más importantes tratan sobre la regulación de tensión y la de frecuencia, sistemas indispensables para suministrar la energía a los consumidores en condiciones de calidad aceptables.
La naturaleza de los sistemas eléctricos de corriente alterna permite que ambos controles se conciban y ejecuten de manera independiente. Otro bloque trata la estabilidad transitoria y las oscilaciones electromecánicas entre máquinas síncronas después de una gran perturbación. La estabilidad transitoria es interesante no sólo como problema de ingeniería, sino también para comprender los principios físicos que rigen el acoplamiento eléctrico entre las máquinas rotativas de un sistema eléctrico.

El contenido del curso es eminentemente técnico, pero para comprender el funcionamiento de los sistemas eléctricos también es preciso conocer sus principios de organización y sus principales actores.
Además, por su importancia social y económica, el conocimiento del sector eléctrico es interesante para  desarrollar un criterio crítico como ciudadanos responsables. Por ello la signatura también proporciona, a través del caso español, una idea básica del marco normativo según el cuál se organiza un sistema eléctrico basado en un mercado de energía competitivo.


OBJETIVOS: CONOCIMIENTOS Y CAPACIDADES

El objetivo general de este curso es comprender los principios del control de sistemas eléctricos partiendo de una formación básica en ingeniería.

Más específicamente, el alumno adquiere la capacidad de discernir los agentes del sistema eléctrico involucrados en los distintos tipos de control. Desde el punto de vista del control de tensión adquiere la capacidad de seleccionar los dispositivos adecuados para solucionar problemas de tensión en una red eléctrica y de explicar su funcionamiento, así como de reconocer los fenómenos que pueden provocar un colapso de tensión. Desde el punto de vista de la regulación de frecuencia adquiere la capacidad de explicar con detalle los mecanismos de regulación de frecuencia-potencia primaria, secundaria y terciaria en los sistemas eléctricos, de explicar los mecanismos de deslastre e interrumpibilidad de carga en el sistema eléctrico peninsular español, y de prever el funcionamiento de los mecanismos de regulación de frecuencia ante diversos incidentes en el sistema eléctrico. Por lo que respecta a la estabilidad transitoria, el alumno adquiere la capacidad de elegir una herramienta informática de análisis de sistemas eléctricos en función del tipo de estudio a realizar, de explicar los fenómenos dinámicos más importantes que rigen las oscilaciones electromecánicas en un sistema eléctrico después de una perturbación severa, y de analizar los resultados de una simulación dinámica semejante a las efectuadas habitualmente por los operadores de la red eléctrica.

 

MATERIAL DOCENTE

El material incluido consiste en:

  • Apuntes detallados de los contenidos de la asignatura
  • Vídeos de apoyo
  • Referencias a abundante material externo que sirve para ilustrar y ampliar distintos aspectos de la asignatura, y como punto de partida para posibles trabajos personales y discusiones en clase.

ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN O TAREAS PRÁCTICAS

El curso incluye el siguiente material práctico:

  • Guiones y ficheros complementarios para tres prácticas, correspondientes a los tres bloques principales de la asignatura.
  • Preguntas de tipo test, con sus soluciones, para autoevaluación.
  • Ejercicios numéricos resueltos.

 

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