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Sistemas eléctricos de potencia

McGraw-Hill
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Categoría: Ingeniería Electrónica

Editorial: McGraw-Hill

Autor:

Año de edición: 2008

ISBN: 9789701065297

Descripción: En los últimos años, la situación energética global ha cambiado considerablemente. Los, sistemas eléctricos de energía se han vuelto más grandes y se extienden en mayores áreas geográficas, con muchas interconexiones entre sistemas vecinos. Ha crecido también el interés en fuentes de energía no convencional y renovable, en ... Leer más

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Libro impreso

CO$ 83.000

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227-McGraw-Hill - SKU: 36532
Este producto está en nuestro catálogo desde: 27/04/2010

Descripción del Producto

Detalles

En los últimos años, la situación energética global ha cambiado considerablemente. Los, sistemas eléctricos de energía se han vuelto más grandes y se extienden en mayores áreas geográficas, con muchas interconexiones entre sistemas vecinos. Ha crecido también el interés en fuentes de energía no convencional y renovable, en la conservación y administración de la energía, en la generación distribuida y dispersa, en las reformas y la reestructuración de la energía, además de la creciente influencia de las restricciones ambientales. La planeación, operación y control óptimos de tales sistemas exige a los ingenieros actuales técnicas avanzadas, las cuales se revisan, de una manera sencilla y clara, a lo largo de este libro. Esta obra brinda a los estudiantes todos los elementos para enfrentarse a los nuevos retos, mediante una cuidadosa selección de temas y un estilo de redacción preciso y adecuado. Entre las características de esta obra destacan: Conceptos y técnicas explicados ampliamente. Ejemplos y problemas que fomentan un entendimiento más profundo e ilustran los puntos fundamentales. Amplia gama de técnicas basadas en computadora y revisión de los programas MATLAS y SIMULINK. Organización interna flexible, que permite adaptar la obra a necesidades particulares.

Contenido

Detalles

Acerca de los autores
Prefacio a la tercera edición
Prefacio a la primera edición

1. Introducción


1.1. Una perspectiva
1.2. Estructura de los sistemas de suministro eléctrico
1.3. Fuentes convencionales de energía eléctrica
1.4. Las fuentes renovables de energía
1.5. Almacenamiento de energía
1.6. Crecimiento de los sistemas de suministro eléctrico en la India
1.7. Conservación de la energía
1.8. Desregulación
1.9. Generación distribuida y dispersa
1.10. Aspectos ambientales de la generación de energía
1.11. Ingenieros y estudios de sistemas de suministro eléctrico
1.12. Uso de computadoras y microprocesadores
1.13. Problemas a los que se enfrenta la industria de energía de la India, y sus opciones

Referencias

2. Inductancia y resistencia en líneas de transmisión


2.1. Introducción
2.2. Definición de inductancia
2.3. Acoplamientos de flujo magnético de un conductor aislado que lleva corriente
2.4. Inductancia de una línea monofásica de dos conductores
2.5. Tipos de conductor
2.6. Acoplamientos de flujo magnético en un conductor de un grupo
2.7. Inductancia de líneas de conductores compuestos
2.8. Inductancia de líneas trifásicas
2.9. Líneas trifásicas de doble circuito
2.10. Conductores empaquetados
2.11. Resistencia
2.12. Efecto Kelvin y efecto de proximidad

Problemas
Referencias

3. Capacitancia de las líneas de transmisión

3.1. Introducción
3.2. Campo eléctrico de un conductor largo y recto
3.3. Diferencia de potencial entre dos conductores de un grupo de conductores paralelos
3.4. Capacitancia de una línea de dos conductores
3.5. Capacitancia de una línea trifásica con espaciamiento equilátero
3.6. Capacitancia de una línea trifásica con espaciamiento asimétrico
3.7. Efecto de tierra en la capacitancia de líneas de transmisión
3.8. Método de GMD (modificado)
3.9. Conductores múltiples

Problemas
Referencias
 
4. Representación de componentes de sistemas eléctricos de potencia


4.1. Introducción
4.2. Solución monofásica de redes trifásicas equilibradas
4.3. Diagrama unifilar y diagrama de impedancias y reactancias
4.4. Sistema por unidad (pu)
4.5. Potencia compleja
4.6. Máquina síncrona
4.7. Representación de las cargas

Problemas
Referencias

5. Características y desempeño de las líneas de transmisión

5.1. Introducción
5.2. Línea corta de transmisión
5.3. Línea de transmisión de longitud media
5.4. Línea de transmisión larga. Solución rigurosa
5.5. Interpretación de las ecuaciones para líneas largas
5.6. Efecto Ferranti
5.7. Líneas eléctricas de potencia sintonizadas
5.8. El circuito equivalente de una línea larga
5.9. Flujo de potencia a través de una línea de transmisión
5.10. Métodos de control de voltaje
 
Problemas
Referencias

6. Estudios de flujo de carga

6.1. Introducción
6.2. Formulación de modelos de red
6.3. Formación de YBUS por transformación singular
6.4. Problema de flujo de carga 196
6.5 Método Gauss-Seidel
6.6. Método Newton-Raphson (NR)
6.7. Métodos desacoplados para flujo de carga
6.8. Comparación de los métodos de flujo de carga
6.9. Control del perfil de voltaje
6.10. Conclusión

Problemas
Referencias

7. Operación óptima del sistema

7.1. Introducción
7.2. Operación óptima de generadores en una barra de bus
7.3. Planificación óptima de las unidades (DC)
7.4. Consideraciones de confiabilidad
7.5. Programación óptima de generación
7.6. Solución óptima de flujo de carga
7.7. Programación óptima de un sistema hidrotérmico

Problemas
Referencias

8. Control automático de generación y voltaje


8.1. Introducción
8.2. Control carga frecuencia o potencia frecuencia (caso de una sola área)
8.3. Control de carga frecuencia y control de despacho económico
8.4. Control de carga frecuencia (potencia frecuencia) de dos áreas
8.5. Control óptimo de carga frecuencia (dos áreas)
8.6. Control automático de voltaje
8.7. Control de carga frecuencia con restricciones de rapidez de generación (GRC)
8.8. Banda muerta del gobernador de velocidad y su efecto en AGC (control automático de generación)
8.9. Controladores digitales de carga frecuencia
8.10. Control descentralizado

Problemas
Referencias

9. Análisis de fallas simétricas

9.1. Introducción
9.2. Transitorios en una línea de transmisión
9.3. Cortocircuito de una máquina síncrona (sin carga)
9.4. Cortocircuito de una máquina síncrona con carga
9.5. Selección de cortacircuitos
9.6. Algoritmo para el estudio de cortocircuitos
9.7. Formulación de ZBUS

Problemas
Referencias

10. Componentes simétricos

10.1. Introducción
10.2. Transformación de componentes simétricos
10.3. Desplazamiento de fase en transformadores estrella-delta.
10.4. Impedancias de secuencia de las líneas de transmisión
10.5. Impedancias de secuencia y red de secuencia del sistema de potencia
10.6. Impedancias y redes de secuencia de máquinas síncronas
10.7. Impedancias de secuencia en las líneas de transmisión
10.8. Impedancias y redes de secuencia en transformadores
10.9. Construcción de redes de secuencia para un sistema eléctrico de potencia

Problemas
Referencias

11. Análisis de fallas asimétricas

11.1. Introducción
11.2. Análisis de componentes asimétricos en fallas asimétricas
11.3. Falla de una línea a tierra (LG)
11.4. Falla de línea a línea (LL)
11.5. Falla de línea doble a tierra (LLG)
11.6. Fallas de conductor abierto
11.7. Método de la matriz de impedancia de bus para el análisis de fallas asimétricas en derivación (shunt)

Problemas
Referencias

12. Estabilidad de sistemas eléctricos de potencia

12.1. Introducción
12.2. Dinámica de una máquina síncrona
12.3. Ecuación del ángulo de potencia
12.4. Técnica de eliminación de nodos
12.5. Sistemas simples
12.6. Estabilidad de estado estable
12.7. Estabilidad transitoria
12.8. Criterio del área igual
12.9. Solución numérica de la ecuación de oscilación
12.10. Estabilidad con un sistema multimáquinas
12.11. Algunos factores que afectan la estabilidad transitoria

Problemas
Referencias

13. Seguridad del sistema de potencia


13.1. Introducción
13.2. Clasificación del estado del sistema
13.3. Análisis de seguridad
13.4. Análisis de contingencias
13.5. Factores de sensibilidad
13.6. Estabilidad de voltaje en el sistema eléctrico de potencia

Resumen
Referencias

14. Introducción a la estimación de estados de sistemas eléctricos de potencia

14.1. Introducción
14.2. Estimación por mínimos cuadrados: la solución básica [7]-[9]
14.3. Estimación de estado estático de sistemas eléctricos de potencia [10]-[12]
14.4. Seguimiento de la estimación de estados para sistemas eléctricos de potencia [16]
14.5. Algunas consideraciones de cómputo
14.6. Equivalencia de sistema externo [20]
14.7. Tratamiento de datos anómalos [21,22]
14.8. Observabilidad de la red y pseudo mediciones
14.9. Aplicación de la estimación de estados del sistema de potencia

Problemas
Referencias

15. Compensación en los sistemas de potencia


15.1. Introducción
15.2. Capacidad de carga
15.3. Compensación de carga
15.4. Compensación de línea
15.5. Compensación en serie
15.6. Compensadores en paralelo
15.7. Comparación entre STATCOM y SVC
15.8. Sistemas flexibles de transmisión de CA (FACTS)
15.9. Principios Y operación de los convertidores
15.10. Controladores FACTS

Resumen
Referencias

16. Técnicas para pronóstico de carga

16.1. Introducción
16.2. Metodología de los pronósticos
16.3. Estimación de los términos de promedio y de tendencia
16.4. Estimación de los componentes periódicos
16.5. Estimación de las y (k): método de serie de tiempo
16.6. Estimación del componente estocástico: método de filtrado de Kalman
16.7. Predicciones a largo plazo usando modelos econométricos
16.8. Pronóstico de la carga reactiva

Resumen
Preguntas de repaso
Referencias

17. Estabilidad de voltaje

17.1. Introducción
17.2. Comparación de estabilidad de ángulo y estabilidad de voltaje
17.3. Flujo de potencia reactiva y colapso de voltaje
17.4. Formulación matemática del problema de estabilidad de voltaje
17.5. Análisis de estabilidad de voltaje
17.6. Prevención del colapso de voltaje
17.7. Estado de la técnica, tendencias y desafíos para el futuro
 
Referencias

Apéndice A: Introducción al álgebra de vectores y matrices
Apéndice B: Constantes generalizadas de circuito
Apéndice C: Factorización triangular y ordenación óptima  
Apéndice D: Elementos de matriz jacobiana de sistemas de potencia e
Apéndice E: Teorema de Kuhn- Tucker
Apéndice F: Control por computadora de sistemas de potencia en tiempo real
Apéndice G: Introducción a MATLAB y SIMULINK

Índice

Información adicional

Información adicional

Peso 1.1000
Editor / Marca McGraw-Hill
Autor Varios autores
Tipo libro
Año de Publicación 2008
Código 227
Contenido Acerca de los autores
Prefacio a la tercera edición
Prefacio a la primera edición

1. Introducción


1.1. Una perspectiva
1.2. Estructura de los sistemas de suministro eléctrico
1.3. Fuentes convencionales de energía eléctrica
1.4. Las fuentes renovables de energía
1.5. Almacenamiento de energía
1.6. Crecimiento de los sistemas de suministro eléctrico en la India
1.7. Conservación de la energía
1.8. Desregulación
1.9. Generación distribuida y dispersa
1.10. Aspectos ambientales de la generación de energía
1.11. Ingenieros y estudios de sistemas de suministro eléctrico
1.12. Uso de computadoras y microprocesadores
1.13. Problemas a los que se enfrenta la industria de energía de la India, y sus opciones

Referencias

2. Inductancia y resistencia en líneas de transmisión


2.1. Introducción
2.2. Definición de inductancia
2.3. Acoplamientos de flujo magnético de un conductor aislado que lleva corriente
2.4. Inductancia de una línea monofásica de dos conductores
2.5. Tipos de conductor
2.6. Acoplamientos de flujo magnético en un conductor de un grupo
2.7. Inductancia de líneas de conductores compuestos
2.8. Inductancia de líneas trifásicas
2.9. Líneas trifásicas de doble circuito
2.10. Conductores empaquetados
2.11. Resistencia
2.12. Efecto Kelvin y efecto de proximidad

Problemas
Referencias

3. Capacitancia de las líneas de transmisión

3.1. Introducción
3.2. Campo eléctrico de un conductor largo y recto
3.3. Diferencia de potencial entre dos conductores de un grupo de conductores paralelos
3.4. Capacitancia de una línea de dos conductores
3.5. Capacitancia de una línea trifásica con espaciamiento equilátero
3.6. Capacitancia de una línea trifásica con espaciamiento asimétrico
3.7. Efecto de tierra en la capacitancia de líneas de transmisión
3.8. Método de GMD (modificado)
3.9. Conductores múltiples

Problemas
Referencias
 
4. Representación de componentes de sistemas eléctricos de potencia


4.1. Introducción
4.2. Solución monofásica de redes trifásicas equilibradas
4.3. Diagrama unifilar y diagrama de impedancias y reactancias
4.4. Sistema por unidad (pu)
4.5. Potencia compleja
4.6. Máquina síncrona
4.7. Representación de las cargas

Problemas
Referencias

5. Características y desempeño de las líneas de transmisión

5.1. Introducción
5.2. Línea corta de transmisión
5.3. Línea de transmisión de longitud media
5.4. Línea de transmisión larga. Solución rigurosa
5.5. Interpretación de las ecuaciones para líneas largas
5.6. Efecto Ferranti
5.7. Líneas eléctricas de potencia sintonizadas
5.8. El circuito equivalente de una línea larga
5.9. Flujo de potencia a través de una línea de transmisión
5.10. Métodos de control de voltaje
 
Problemas
Referencias

6. Estudios de flujo de carga

6.1. Introducción
6.2. Formulación de modelos de red
6.3. Formación de YBUS por transformación singular
6.4. Problema de flujo de carga 196
6.5 Método Gauss-Seidel
6.6. Método Newton-Raphson (NR)
6.7. Métodos desacoplados para flujo de carga
6.8. Comparación de los métodos de flujo de carga
6.9. Control del perfil de voltaje
6.10. Conclusión

Problemas
Referencias

7. Operación óptima del sistema

7.1. Introducción
7.2. Operación óptima de generadores en una barra de bus
7.3. Planificación óptima de las unidades (DC)
7.4. Consideraciones de confiabilidad
7.5. Programación óptima de generación
7.6. Solución óptima de flujo de carga
7.7. Programación óptima de un sistema hidrotérmico

Problemas
Referencias

8. Control automático de generación y voltaje


8.1. Introducción
8.2. Control carga frecuencia o potencia frecuencia (caso de una sola área)
8.3. Control de carga frecuencia y control de despacho económico
8.4. Control de carga frecuencia (potencia frecuencia) de dos áreas
8.5. Control óptimo de carga frecuencia (dos áreas)
8.6. Control automático de voltaje
8.7. Control de carga frecuencia con restricciones de rapidez de generación (GRC)
8.8. Banda muerta del gobernador de velocidad y su efecto en AGC (control automático de generación)
8.9. Controladores digitales de carga frecuencia
8.10. Control descentralizado

Problemas
Referencias

9. Análisis de fallas simétricas

9.1. Introducción
9.2. Transitorios en una línea de transmisión
9.3. Cortocircuito de una máquina síncrona (sin carga)
9.4. Cortocircuito de una máquina síncrona con carga
9.5. Selección de cortacircuitos
9.6. Algoritmo para el estudio de cortocircuitos
9.7. Formulación de ZBUS

Problemas
Referencias

10. Componentes simétricos

10.1. Introducción
10.2. Transformación de componentes simétricos
10.3. Desplazamiento de fase en transformadores estrella-delta.
10.4. Impedancias de secuencia de las líneas de transmisión
10.5. Impedancias de secuencia y red de secuencia del sistema de potencia
10.6. Impedancias y redes de secuencia de máquinas síncronas
10.7. Impedancias de secuencia en las líneas de transmisión
10.8. Impedancias y redes de secuencia en transformadores
10.9. Construcción de redes de secuencia para un sistema eléctrico de potencia

Problemas
Referencias

11. Análisis de fallas asimétricas

11.1. Introducción
11.2. Análisis de componentes asimétricos en fallas asimétricas
11.3. Falla de una línea a tierra (LG)
11.4. Falla de línea a línea (LL)
11.5. Falla de línea doble a tierra (LLG)
11.6. Fallas de conductor abierto
11.7. Método de la matriz de impedancia de bus para el análisis de fallas asimétricas en derivación (shunt)

Problemas
Referencias

12. Estabilidad de sistemas eléctricos de potencia

12.1. Introducción
12.2. Dinámica de una máquina síncrona
12.3. Ecuación del ángulo de potencia
12.4. Técnica de eliminación de nodos
12.5. Sistemas simples
12.6. Estabilidad de estado estable
12.7. Estabilidad transitoria
12.8. Criterio del área igual
12.9. Solución numérica de la ecuación de oscilación
12.10. Estabilidad con un sistema multimáquinas
12.11. Algunos factores que afectan la estabilidad transitoria

Problemas
Referencias

13. Seguridad del sistema de potencia


13.1. Introducción
13.2. Clasificación del estado del sistema
13.3. Análisis de seguridad
13.4. Análisis de contingencias
13.5. Factores de sensibilidad
13.6. Estabilidad de voltaje en el sistema eléctrico de potencia

Resumen
Referencias

14. Introducción a la estimación de estados de sistemas eléctricos de potencia

14.1. Introducción
14.2. Estimación por mínimos cuadrados: la solución básica [7]-[9]
14.3. Estimación de estado estático de sistemas eléctricos de potencia [10]-[12]
14.4. Seguimiento de la estimación de estados para sistemas eléctricos de potencia [16]
14.5. Algunas consideraciones de cómputo
14.6. Equivalencia de sistema externo [20]
14.7. Tratamiento de datos anómalos [21,22]
14.8. Observabilidad de la red y pseudo mediciones
14.9. Aplicación de la estimación de estados del sistema de potencia

Problemas
Referencias

15. Compensación en los sistemas de potencia


15.1. Introducción
15.2. Capacidad de carga
15.3. Compensación de carga
15.4. Compensación de línea
15.5. Compensación en serie
15.6. Compensadores en paralelo
15.7. Comparación entre STATCOM y SVC
15.8. Sistemas flexibles de transmisión de CA (FACTS)
15.9. Principios Y operación de los convertidores
15.10. Controladores FACTS

Resumen
Referencias

16. Técnicas para pronóstico de carga

16.1. Introducción
16.2. Metodología de los pronósticos
16.3. Estimación de los términos de promedio y de tendencia
16.4. Estimación de los componentes periódicos
16.5. Estimación de las y (k): método de serie de tiempo
16.6. Estimación del componente estocástico: método de filtrado de Kalman
16.7. Predicciones a largo plazo usando modelos econométricos
16.8. Pronóstico de la carga reactiva

Resumen
Preguntas de repaso
Referencias

17. Estabilidad de voltaje

17.1. Introducción
17.2. Comparación de estabilidad de ángulo y estabilidad de voltaje
17.3. Flujo de potencia reactiva y colapso de voltaje
17.4. Formulación matemática del problema de estabilidad de voltaje
17.5. Análisis de estabilidad de voltaje
17.6. Prevención del colapso de voltaje
17.7. Estado de la técnica, tendencias y desafíos para el futuro
 
Referencias

Apéndice A: Introducción al álgebra de vectores y matrices
Apéndice B: Constantes generalizadas de circuito
Apéndice C: Factorización triangular y ordenación óptima  
Apéndice D: Elementos de matriz jacobiana de sistemas de potencia e
Apéndice E: Teorema de Kuhn- Tucker
Apéndice F: Control por computadora de sistemas de potencia en tiempo real
Apéndice G: Introducción a MATLAB y SIMULINK

Índice
Alto y ancho 19 x 23.5

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