Esta página describe las ventajas de la grabación continua de forma de onda sobre otros métodos tradicionales basados en umbrales de grabación de eventos u otros tipos de grabación agregada, que no se basan en el concepto continuo de forma de onda.
El documento incluye ejemplos reales y estudios de casos donde:
La siguiente página incluye 6 capítulos, cada uno se compone de casos reales de estudio y enlaces hacia artículos con casos adicionales con el mismo tema.
Wind and solar farms are connected to the grid at the Point of Common Coupling (PCC). At that point, electrical parameters fluctuate continuously depending on many factors such as wind, sun, and more.
In addition to external factors, the power quality at the PCC is affected by the functionality of the equipment at the farm. At that point, there might be disagreements on the source or reason for failure or non-compliance with grid codes requirements including ride through, harmonics, sag/swells, etc. In many cases, when the grid operator encounters a problem, they try to locate the source by addressing the issue to all power providers connected to the network. As a result, the power providers find themselves constantly having to prove whether or not they are responsible for the problem. An on-and-off non-ended dialog started, causing severe disturbances to the farm operators, impacting the many farms under their responsibility.
Continuous waveform recording provide legal proof determining whether the source was caused by the farm or not. The reports are provided to the grid operator on demand and most of the times the case is closed, saving unnecessary discussions between parties.
Example: Operational Behavior of Wind Power Plants during Power Black-out in Turkey on 31st of March 2015
La figura 1 describe los cambios diarios de potencia y tensión en una resolución de 1 ciclo. LA figura 2 es un acercamiento a un momento particular cuando la tensión se encuentra entre los 250.2 V y los 250.6 V, la potencia del convertidor está disminuyendo de 41KW a 28 KW por lo tanto la tensión también se reduce en 1.7V. Después de un minuto, la potencia y la tensión aumentan de nuevo. Cuando la tensión está alcanzando los 250.2 V de nuevo, la potencia disminuye inmediatamente a 28KW.
Usando un Análisis de calidad de energía con grabación continua a alta resolución es la única manera de identificar anomalías como las de arriba, debido a que los valores de tensión se encuentran dentro de los estándares y un promedio de 10/15 minutos no puede exponer este fenómeno.
Lea más sobre las ventajas del análisis de Calidad de energía continuo en sistemas fotovoltaicos.
Existen casos en los cuales las consecuencias de los eventos deben ser rastreadas o seguidas durante un largo periodo previo o posterior al evento.
En este ejemplo, La tensión cayó en una mina de cobre en la República Democrática del Congo
La potencia promedio de la planta era de 16 MW. El evento inició como unsag de tensión corto de aproximadamente 100mseg y luego gradualmente, la tensión cayó durante 60 segundos hasta un valor cercano a los 0 V. La planta fue capaz de recuperarse en aproximadamente una hora.
La medición continua a alta resolución nos permitió analizar en detalle cómo se desarrolló el evento durante un relativamente largo periodo de tiempo de 60 segundos hasta que la potencia cayó completamente.
La figura 3 de abajo brinda una visión general de los primeros 60 segundos del evento y la Figura 4 es un acercamiento del sag de tensión.
Existen casos en los que los eventos tradicionales como dips, swells, RVC, etc. no son causa de una falla/incidencia. Por lo tanto rastrear la raíz de la falla se convierte en una tarea imposible sin el uso de un sistema de grabación continuo a alta resolución.
En el siguiente ejemplo el cliente se quejaba por el parpadeo de su iluminación. Se decidió instalar un medidor de calidad de energía durante 1 semana.
La Figura 5 muestra una vista general de la tensión RMS a una resolución de 1 ciclo y los valores PST por más de 8 días. Inesperadamente los valores PST están dentro del rango permitido (Por debajo de 1).
Figura 5: Vista General de la tensión y el PST durante 8 días
La figura 6 (abajo) muestra el THDV y los valores del 7mo armónico a una resolución de 1 ciclo. El gráfico permite ver claramente que el patrón del THDV y el 7mo armónico es el mismo. LAs figuras 7 y 8 son acercamientos a un momento particular en el que el 7mo armónico está activo. Muestra que promediar los valores de armónicos en un intervalo de 10 minutos, como lo exige el estándar, filtrará este fenómeno. La figura 9 muestra claramente la deformación de la forma de onda causada por el 7mo armónico.
La razón para el elevado 7mo armónico fue en parte por un fenómeno de resonancia en la red cercano al 7mo armónico que ocurrió cuando algunos bancos de condensadores fueron conectados. La razón por la cual no fue completamente 7mo armónico, fue debido a que hay una pequeña escala de armónicos generada por una planta de potencia hidráulica en la planta. El generador en esta planta era asincrónico, y a medida que el rotor se retrasa 50 Hz se genera un deslizamiento, un 7mo armónico del rotor se transforma en un amónico interno cercano al 7mo armónico.
Las áreas grandes se pueden definir como plantas con algunos niveles de tensión, que van desde Alta Tensión hasta Baja Tensión, distribuidas en un área grande. En estos lugares, se puede encontrar una gran cantidad de dispositivos de grabación en relación con otras áreas.
Un evento común en parte de los equipos puede ser reportado por definición de limites o umbrales, o una intensidad diferente del evento puede ser medida por cada uno de los dispositivos individuales. En este caso, se pierde parte de la información como consecuencia de los diferentes umbrales e intensidades que afectan la grabación del evento.
La grabación permanente guarda toda la información sin que existan perdidas de datos, permitiendo un mejor análisis de las consecuencias del evento a futuro.
El siguiente ejemplo es una investigación de un evento en el arranque de un motor de 1.5MW en un área grande (Estación de bombeo en Nueva Zelanda) reportado por Siemens.
La figura 10 (abajo) describe dos puntos de medición ubicados a una gran distancia el uno del otro. El punto de la subestación de la compañía de servicios fue medido a 66KV y el punto de la subestación de bombeo fue medido a 11KV.
Figura 10: Diagrama eléctrico de la red en un área grande
La Figura 11 (abajo) muestra que en ambos lugares descritos en la Figura 10 (arriba), la caída de tensión en la red de 66KV durante el arranque del motor de 1.5MW es de 1.42% con compensación y 4.1% sin compensación. El ejemplo de arriba menciona los niveles de tensión que no se usan normalmente como umbral o limite para grabación de eventos.
El registro muestra sin embargo que las mediciones continuas detectaron el evento y el comportamiento de la Red fue entonces analizado con y sin compensación durante el arranque del motor.
Estas aplicaciones son principalmente utilizadas por Empresas de servicios públicos y Universidades. En estos casos, las mediciones iniciales basadas en disparadores no son convenientes debido a que la configuración de los mismos puede cambiar frecuentemente de acuerdo a la prueba o a la aplicación. Las grabaciones continuas mejoran las operaciones debido a que todas las pruebas son grabadas sin la necesidad de cambios de configuración del disparador cada ni la verificación de la configuración del Setup.
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