Ejercicios de Centrales eléctricas
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Tema 6: Control de generadores síncronos
Ejercicio 6.1.
Una central de generación aislada tiene los siguientes parámetros:
Constante de tiempo de la turbina T = 0.5 s.
Constante de tiempo del controlador g = 0.2 s.
Constante de inercia del generador H = 5 s.
Regulación de velocidad en el controlador = R p.u.
La carga varía 0.8 % para un cambio de 1% en la frecuencia, D = 0.8.
a) Usando el criterio Routh-Hurwitz encontrar el rango de R para estabilizar el sistema de
control.
b) Dibuja la localización de las raíces mediante la función Evans de Scilab.
c) La regulación de velocidad del controlador está en R = 0.05 p.u. La salida nominal de la
turbina es 250 MW a la frecuencia nominal de 60 Hz. Si ocurre un cambio repentino de
la carga de 50 MW (DPL = 0.2 p.u.), calcular:
a. La desviación en estado estacionario de la frecuencia en Hz.
b. Utilizar Scilab para obtener las especificaciones de su comportamiento en el
dominio temporal y la respuesta a un escalón de la variación de la frecuencia.
Ejercicio 6.2.
En un área hay dos generadores con las siguientes características:
Unidad Potencia Regulación de velocidad R (p.u. en MVA base)
1 600 MVA 6%
2 500 MVA 4%
Las unidades son operadas en paralelo, suministrando 900 MW a la frecuencia nominal. La
unidad 1 suministra 500 MW y la unidad 2 suministra 400 MW a 60 Hz. La carga se incrementa
en 90 MW.
a) Si no hay dependencia de la frecuencia de la carga (D = 0), encontrar la variación de la
frecuencia en régimen permanente y la potencia generada por cada unidad.
b) La carga varía 1.5% por cada 1% de cambio en la frecuencia (D=1.5). Encontrar la
desviación de la frecuencia en estado estacionario y la nueva potencia generada por
cada unidad.
Ejercicio 6.3.
El sistema de control LFC del ejercicio 5.1 se equipa con un segundo bucle de control integral
para el control automático de generación AGC.
a) Utiliza Scilab para obtener la desviación de la frecuencia cuando se produce un cambio
repentino de la carga de 0.2 p.u. La ganancia del controlador integral se establece a KI
= 7.
