dc.contributor.advisor | Moreno-Muñoz, A. | |
dc.contributor.advisor | González de la Rosa, Juan José | |
dc.contributor.author | Pallarés López, Víctor | |
dc.date.accessioned | 2012-07-23T09:42:07Z | |
dc.date.available | 2012-07-23T09:42:07Z | |
dc.date.issued | 2012 | |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10396/7668 | |
dc.description.abstract | En la actualidad se debate a nivel científico la necesidad de una evolución conceptual
y tecnológica de la red eléctrica. En este nuevo marco de trabajo se define el concepto de
red inteligente “Smart Grid”. Esencialmente se plantea una red activa, dotada de
inteligencia, con autonomía que tenga la capacidad de reconfiguración según las
necesidades locales y que mejore los tiempos de restablecimiento del suministro
incrementando la eficiencia energética en general.
Por tanto, la principal motivación que me ha conducido a la elección de este tema, ha
sido la creciente preocupación mundial por favorecer la evolución de estos sistemas hacia
una gestión energética inteligente. Esta motivación ha propiciado la aparición de nuevos
líneas de investigación que facilitan a la comunidad científica el desarrollo de sistemas
experimentales para que intervengan en la generación, el transporte y la distribución de la
energía de forma eficiente, garantizando el suministro con la intervención de sistemas
más inteligente que trabajen de forma coordinada. Uno de los aspectos técnicos más
importantes para conseguir este objetivo es mantener una sincronización de forma
permanente entre todos los dispositivos. La creciente integración de protocolos para la
comunicación basados en Ethernet y que han sido desarrollados para todo tipo de
aplicaciones industriales ha conducido a la aparición de un protocolo con capacidad de
sincronización precisa y sin la necesidad de integrar un GPS en cada uno de los puntos
de supervisión y control.
El análisis del Protocolo PTP “Precisión Time Protocol” ha sido el principal objetivo
de mis trabajos de investigación. La adaptación del protocolo para su uso alternativo y el
desarrollo de procedimientos experimentales para verificar si cumple con las
expectativas. Mis trabajos están orientados hacia una línea de investigación que permita
integrar este protocolo en todo tipo de sistemas diseñados para la monitorización,
control y protección de las redes eléctricas. Esta alternativa con IEEE 1588 ha adquirido
protagonismo porque puede mantener una única fuente de sincronismo de alta calidad
con GPS para un gran número de sistemas encargados de monitorizar y gestionar la red
de suministro
Uno de los sistemas más avanzados es la Unidad de Medida Fasorial (PMU)”Phasor
Measurement Unit” o sincrofasor. Estos medidores permiten determinar la estabilidad
de la red eléctrica en una zona geográfica muy amplia con una exactitud del orden de un
microsegundo. Por tanto, la sincronización de estos sistemas es clave para la vigilancia,
protección, control y estimación de estado en sistemas de potencia. El segundo gran
objetivo ha sido el diseño de una PMU experimental alternativa con sincronismo PTP.
Por tanto, los objetivos de la tesis se concretan en el estudio de los procedimientos de
sincronización y medida incluidos en la norma de Sincrofasores, en el estudio del
protocolo PTP para la sincronización de sistemas de medida y control distribuidos, en la
selección de varios dispositivos comerciales compatibles con el protocolo PTP y en el
desarrollo varios procedimientos experimentales para medir la exactitud y estabilidad
alcanzada por cada uno de los dispositivos trabajando como esclavos PTP. Puesto que
este procedimiento de medida necesita un patrón de referencia para la validación de los
resultados utilizo un Instrumental especializado.
Finalmente los estudios de las dos normas y los análisis de estabilidad me han
permitido evaluar la integración del protocolo en un sistema embebido. Los ensayos
finales me han permitido evaluar la viabilidad del sistema propuesto. | es_ES |
dc.description.abstract | Smart Grids represents an opportunity to fundamentally improve the energy industry
through optimization, reliability and efficiency. With the implementation of advanced
technologies such as smart metering, distribution automation and smart appliances, the
consumer monitors and controls energy usage. Keys to the smooth operation of the
Smart Grid are performance and accuracy. Reliable synchronization techniques are
essential in ensuring performance and accuracy criteria are met and maintained. Smart
Grid encompasses a myriad of complex devices, which are required to seamlessly work
with one another.
Synchronized Phasor Measurement Units (PMUs) are a key element of monitoring,
protection, control and state estimation applications in power systems. PMUs deliver
precisely time synchronized (IEEE 1588-2008) values of voltage and current phasors and
other power system related quantities like frequency, breaker positions etc. to a central
data processing system, known as a Phase Data Concentrator (PDC). Each PDC collects
the phasor measurement results of a certain area. Finally, the data of the entire power
network are made available to a central management system PDC. Due to the
microsecond accuracy and the high sampling rates 10 to 50 per second of the
measurements, the system is able to capture and represent the dynamic behavior of the
power network.
This demand has given rise to new lines of research to find alternatives to distributed
synchronization maintaining the level of equipment quality but lower cost. The
alternative with IEEE 1588 has gained prominence. We maintain a single source of high
quality sync GPS for a large number of systems managers to monitor and manage the
grid. The number of computers and the quality of each of the quartz oscillators for
maintaining the local synchronism is not a problem. The PTP protocol allows
continuously synchronizes local clocks and prevent loss of stability in the medium to
long term. In this line, several researchers have been devoted to the study of
Synchronized Measurement Techniques (TMS) specially oriented distributed applications
[1-3] in the field of electrical networks.
Synchronized phasor measurements are addressed in the following international
standards: IEEE C37.118 and IEC 61850. These standards state; phasor angles must be
measured relative to UTC with an accuracy of ± 26 μs.
The work done in this thesis are directed to the study protocol (PTP) "Precision
Time Protocol" and its possible integration in the systems responsible for energy
management. In developing this thesis I had to work with two versions of the standard,
that of 2002 (IEEE 1588 v1) and defined in the 2008 (IEEE 1588 v2). In particular most
of the trials included in the thesis let me check if feasibility of their integration into the
PMUs. The IEEE standard C37.118-2005 clearly specifies the maximum allowable error
phase measurements. In the thesis I have followed carefully the specifications and the
findings are related to the results obtained in reference to the standard. | es_ES |
dc.format.mimetype | application/pdf | es_ES |
dc.language.iso | spa | es_ES |
dc.publisher | Universidad de Córdoba, Servicio de Publicaciones | es_ES |
dc.rights | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | es_ES |
dc.subject | Red eléctrica inteligente | es_ES |
dc.subject | Smart Grid | es_ES |
dc.subject | Gestión energética | es_ES |
dc.subject | Eficiencia energética | es_ES |
dc.title | Aplicación de Técnicas de Sincronismo para Sistemas de Medida Distribuidos y Desarrollo de un Medidor Fasorial basado en el protocolo IEEE1588 | es_ES |
dc.type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis | es_ES |
dc.rights.accessRights | info:eu-repo/semantics/openAccess | es_ES |