Evolución del amperio es nuevo software para cálculo de redes electricas da Electro gráficos. El software ofrece herramientas avanzadas para estudiar sistemas a gran escala impulsados por recursos renovables, como la energía solar y eólica.
Para estas situaciones, es esencial estudiar dos efectos dos elementos longitudinales e transverso de la red al calcular la Flujo de carga y curvas de Capacidad, asegurando análisis más completos y precisos.
Además, se desarrolla modelos específicos para generadores eólicos y sistemas automáticos de compensación de potencia reactiva, que permiten una simulación precisa de diferentes escenarios operativos.
El software también tiene un herramienta innovadora en la creación guiada de sistemas fotovoltaicos. Esta herramienta simplifica el proceso de diseño, permitiendo la elección automática y controlada de módulos fotovoltaicos, la correlación con inversores y la definición de cables de conexión del sistema.
Ampere Evolution es un avance importante en el cálculo de redes electricas como Generación distribuidaEl. El software amplía considerablemente las posibilidades de proyectos, cubriendo escenarios con fuentes renovables y allanando el camino para la implementación de redes inteligentes (Smart Grids).
Con Ampère Evolution, Electro Graphics reafirma su compromiso con la innovación y la tecnología. El software es un Herramienta esencial para diseñadores que buscan soluciones eficientes y confiables para el diseño de redes eléctricas, satisfaciendo las demandas del mercado e impulsando la evolución del sector eléctrico.
Conexión de sistemas eólicos y fotovoltaicos.
La gestión de sistemas eólicos y fotovoltaicos requiere el cumplimiento de requisitos específicos por parte del distribuidor de energía, relacionados con las potencias activas y reactivas disponibles en el punto de conexión.
En concreto, la potencia reactiva sobreexcitada varía según una curva, desde un 35% Pnd hasta un mínimo de un 20% Pnd cuando la potencia activa es igual a Pnd. Como se ilustra en la figura, se debe garantizar un rango seguro de potencia reactiva, ya que la potencia activa suministrada a la red varía.
Ajustar los puntos de operación de generadores o inversores puede ser insuficiente para garantizar el 20% Pnd a menos que se aumente la potencia nominal, lo cual no es ideal.
Los sistemas de corrección automática del factor de potencia se pueden utilizar para equilibrar el exceso de potencia capacitiva con carga baja o proporcionar potencia capacitiva con carga alta cuando las líneas absorben potencia inductiva debido a corrientes altas.
Este uso, sin embargo, debe respetar reglas específicas, y el software Ampère Evolution implementa lo definido en los Anexos A.17 y A.68 de Terna, que informamos a continuación.
Dentro de las zonas rojas y grises indicadas en la figura, quedan excluidos los ajustes mediante inserción/desconexión de elementos de compensación estática, a excepción de los dos casos que se describen a continuación.
- Por encima de un límite de potencia activa acordado entre Terna y el Cliente a nivel del Reglamento de Explotación (PdesconexiónRS), se podrá prever la desconexión de los reactores de compensación en derivación de la red de MT de la instalación (si están presentes), recuperando áreas de control reactivo;
- En el caso de presencia de bancos de capacitores (si lo solicita Terna), estos deben insertarse por encima de un límite de potencia activa (BC Insertion) y por debajo de un voltaje determinado (BC Insertion) acordado entre Terna y el Usuario a nivel de Regulación Operacional para compense parcialmente las pérdidas inductivas residuales como lo indica el área rellena de azul en la figura.
Es necesario que mediante esta compensación se garantice un valor de potencia reactiva capacitiva producida del 35% Pnd para valores de potencia activa Pnd, con una precisión mínima de ±2% Pnd en Vn.
Con lo definido, el software Ampère Evolution permite definir usuarios tipo Banco de Capacitores y usuarios tipo Reactor Shunt con un valor fijo de inserción o desconexión en relación a la potencia activa medida en el punto de conexión.
Veamos a continuación un caso de aplicación: la siguiente figura representa un proyecto creado con tres elementos de compensación reactiva, un Reactor Shunt y dos Bancos de Condensadores.
La potencia suministrada en la fuente es de aproximadamente 2.030 kW, por lo que el proyecto se encuentra trabajando con el Reactor Shunt apagado, pues ya se ha superado la potencia de desconexión de 700 kW.
Se encuentra activo el primer Banco de Condensadores, con una potencia de inserción de 1.800 kW. El segundo Banco de Condensadores sigue apagado y se activará si la potencia activa suministrada supera el límite de 2.400 kW.
En pocas palabras, los tres usuarios ponen en juego potencias reactivas Q de 100 kVAR, proporcionando las medidas necesarias para contener la potencia reactiva dentro de los límites del 20% y el 35% requeridos por el distribuidor de energía.
banco de capacitores
Los Bancos de Condensadores son gestionados por el software Ampère Evolution como una variante de los usuarios capacitivos.
En particular, para cumplir con los requisitos de los anexos descritos anteriormente, los Bancos de Condensadores cuentan con una potencia de inserción activa, que ordena el cierre de la protección del banco cuando se excede este límite y la desconexión si la potencia activa absorbida a nivel de suministro vuelve a un nivel bajo valor.
Además, estas capacidades no se pueden ajustar, al tratarse de un único banco con potencia reactiva fija. El diseñador puede crear varios usuarios similares con valores de potencia reactiva y potencia de inserción diferentes pero independientes.
En el caso real procederemos de la siguiente manera.
- Abra o cree un usuario capacitivo.
- Acceda al cuadro de diálogo Propiedades del usuario usando el botón […] junto a capacidad.
- Seleccione Capacidad del banco de condensadores en la lista desplegable Tipo.
En componentes eléctricos, defina el tamaño de los condensadores y, en paralelo, cuántos microfaradios se necesitan para la tensión nominal de trabajo.
Luego, se define la potencia de inserción del BC, valor que se compara con la potencia activa proporcionada por el distribuidor.
El software simula la presencia de un contador de energía colocado en el punto de entrega (fuente de alimentación a la que está conectada eléctricamente la batería de condensadores), cuya lógica de funcionamiento activa o desactiva al usuario.
Para desactivar la batería de condensadores introduzca un valor alto (superior a la potencia máxima de salida): esta es la única forma de congelar al usuario y desactivarla por completo.
Entre los datos configurables también se encuentra la histéresis de potencia del BC, cuyo efecto sólo se ve a nivel gráfico en la representación de la Curva de Capacidad.
Nota. Los usuarios del banco de condensadores se resaltan en la cuadrícula mediante el símbolo de curva de capacidad, que ayuda a identificar su funcionalidad específica. Cabe señalar también que estos usuarios sólo pueden ser activados o desactivados mediante software, el diseñador debe imponer un límite alto para nunca tener los capacitores conectados a la red.
Además, recordamos que debe estar activo el modo de trabajo que considera los elementos de la red, lo cual es fundamental para activar todas las funcionalidades avanzadas dedicadas al estudio de los sistemas eólicos y fotovoltaicos proporcionadas por Ampère Evolution (ver la pestaña Elementos de la red de la ventana Propiedades) .
Reactores en derivación
Los reactores Shunt son gestionados por el software Ampère Evolution como variante de los usuarios inductivos.
En particular, para cumplir con los requisitos de los anexos descritos anteriormente, cuentan con un Desconexión Activa de Potencia, que comanda la apertura de la protección del reactor cuando se supera este límite y su activación si la potencia activa absorbida a nivel de alimentación vuelve a un valor inferior.
Además, estos inductores no se pueden ajustar, por lo que son un reactor en derivación único con potencia reactiva fija. El diseñador puede crear varios usuarios similares con valores de potencia reactiva y potencia de inserción diferentes pero independientes.
En el caso real procederemos de la siguiente manera.
- Abra o cree un usuario de tipo Shunt Reactor.
- Acceda al cuadro de diálogo Propiedades del usuario usando el botón […] junto a Inductancia.
- Seleccione Capacidad de derivación del reactor en la lista desplegable Tipo.
En componentes eléctricos, define el tamaño del reactor y, en paralelo, cuántos milihenrios se necesitan para la tensión nominal de trabajo.
Luego, se define la potencia de desconexión RS, valor que se compara con la potencia activa proporcionada por el distribuidor.
El software simula la presencia de un contador de energía colocado en el punto de entrega (fuente de alimentación a la que está conectado eléctricamente el reactor shunt), cuya lógica de funcionamiento activa o desactiva al usuario.
Para desactivar el reactor en derivación, ingrese un valor de cero; Esta es la única forma de “congelar” al usuario y desactivarlo por completo. Entre los datos también se encuentra la histéresis de potencia RS, cuyo efecto sólo se ve gráficamente en la representación de la Curva de Capacidad.
Nota. Los usuarios del tipo Shunt Reactor están resaltados en malla con el símbolo de la curva de capacidad, lo que ayuda a identificar su funcionalidad específica. Cabe señalar que estos usuarios sólo pueden ser activados o desactivados por el software; el diseñador debe imponer un límite cero para nunca conectar los reactores a la red.
Además, recordamos que debe estar activo el modo de trabajo que considera los elementos de la red, lo cual es fundamental para activar todas las funcionalidades avanzadas dedicadas al estudio de los sistemas eólicos y fotovoltaicos proporcionadas por Ampère Evolution (ver la pestaña Elementos de la red de la ventana Propiedades) .
generadores eólicos
El software permite la creación de tres tipos de aerogeneradores utilizando el modelo eléctrico según las definiciones recogidas en la norma CEI EN 60909-0. Los modelos permiten el cálculo de corrientes de cortocircuito para generadores asíncronos, generadores asíncronos con fuente de alimentación de doble alimentación y generadores con convertidores de tamaño completo.
Para generadores de doble alimentación, los valores de corriente se refieren a los terminales aguas arriba del transformador, ya que el generador y el transformador se consideran una sola unidad.
Asimismo, para el generador con convertidor de tamaño completo, los valores deben entenderse aguas arriba del convertidor.
Los generadores convertidores de tamaño completo y de doble alimentación permiten el ajuste de la potencia reactiva y el soporte de corrientes de falla, como lo exigen frecuentemente los estándares de conexión a la red. Los factores de corrección KT no se aplican a los generadores eólicos.
viento asincrónico
La impedancia ZG del generador asíncrono se calcula con la fórmula:
Donde
- UrG es la tensión nominal del generador;
- SrG es la potencia aparente del generador;
- ILR/IrG es la relación entre la corriente del rotor bloqueado y la corriente nominal del generador.
El software permite asignar RG en función del XG, y si no se conoce esta información aplicar RG/XG = 0,1.
Viento de doble alimentación
La impedancia total de secuencia directa ZWD de una estación con aerogenerador asíncrono de potencia doblemente alimentada se calcula con la fórmula:
Donde
- UrTHV es la tensión primaria nominal del transformador;
- kWD es el factor de cálculo de corriente pico, proporcionado por el fabricante y referido al lado primario de la unidad;
- iWDmax es la corriente máxima de cortocircuito trifásico.
Si no se conoce el kWD, se puede utilizar el valor kWD = 1,7.
El software le permite asignar RWD en función de XWD y, si no se conoce esta información, se aplica RWD/XWD = 0,1.
Convertidor de viento de tamaño completo
La impedancia depende del tipo de convertidor, y para el software se supone que es la misma que se utiliza para los sistemas de almacenamiento. Entonces la fórmula es la que se muestra a continuación:
El soporte de corriente de falla debe estar habilitado en los parámetros del generador en el cuadro de diálogo Propiedades del usuario.
Composición del sistema fotovoltaico
Ampère Evolution proporciona un dimensionamiento guiado del Sistema Fotovoltaico en la pestaña Herramientas de la barra de comandos para crear un sistema fotovoltaico, definiendo la composición del campo de módulos fotovoltaicos, inversores y cables de conexión.
Para iniciar el comando de composición del sistema fotovoltaico es necesario elegir un usuario de distribución al que conectar el sistema.
La interfaz está compuesta por tres páginas que deben completarse secuencialmente:
- Componentes: definición de la potencia a instalar, elección del módulo fotovoltaico y búsqueda automática de inversores;
- Comprobaciones: informa el resultado de las comprobaciones de coherencia eléctrica en la configuración del sistema definida;
- Cables: definición de cables y tramos de conexión del sistema fotovoltaico en DC y AC.
Para más detalles, consulte la guía de referencia de Ampère en el capítulo “Redes con sistemas fotovoltaicos”.
Nota. La función “Composición del sistema fotovoltaico” no realiza cálculos de productividad.
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