Sistemas de Energía Eléctrica
GUÍA DOCENTE Curso 2022-23
Titulación: | Máster Universitario en Ingeniería Industrial | 852M |
Asignatura: | Sistemas de Energía Eléctrica | 5062 |
Materia: | Tecnologías industriales |
Módulo: | Obligatorio |
Modalidad de enseñanza de la titulación: | Presencial | Carácter: | Obligatoria |
Curso: | 1 | Créditos ECTS: | 7,50 | Duración: | Semestral (Primer Semestre) |
Horas presenciales: | 75,00 | Horas estimadas de trabajo autónomo: | 112,50 |
Idiomas en que se imparte la asignatura: | Español |
Idiomas del material de lectura o audiovisual: | Inglés, Español |
Departamentos responsables de la docencia
INGENIERÍA ELÉCTRICA | R109 |
Dirección: | C/ San José de Calasanz, 31 | Código postal: | 26004 |
Localidad: | Logroño | Provincia: | La Rioja |
Teléfono: | 941299477 | Fax: | 941299478 | Correo electrónico: | dpto.die@unirioja.es |
Profesorado previsto
Profesor: | Fernández Jiménez, Luis Alfredo | Responsable de la asignatura |
Teléfono: | 941299473 | Correo electrónico: | luisalfredo.fernandez@unirioja.es |
Despacho: | 310 | Edificio: | DEPARTAMENTAL | Tutorías: | Consultar |
Profesor: | García Garrido, Eduardo |
Teléfono: | 941299498 | Correo electrónico: | eduardo.garcia@unirioja.es |
Despacho: | 105 | Edificio: | DEPARTAMENTAL | Tutorías: | Consultar |
Profesor: | Zorzano Alba, Enrique |
Teléfono: | 941299482 | Correo electrónico: | enrique.zorzano@unirioja.es |
Despacho: | L-107(AMP. POL) | Edificio: | DEPARTAMENTAL | Tutorías: | Consultar |
Descripción de los contenidos
• El sistema eléctrico.
• Flujos de cargas
• Análisis de faltas
• Control de frecuencia y de tensión
• Estabilidad transitoria
• Operación del sistema eléctrico de potencia
• Servicios complementarios
• Generación de energía eléctrica.
• Descripción de las centrales eléctricas.
• Instalaciones de transformación y maniobra.
• Selección de sistemas de protección y medida.
• Planificación y gestión de sistemas de energía eléctrica.
Requisitos previos de conocimientos y competencias para poder cursar con éxito la asignatura
Ninguno especificado.
Contexto
El conocimiento y comprensión del funcionamiento del sistema eléctrico, desde la generación de la energía eléctrica hasta la distribución al usuario final, es fundamental en la formación de los ingenieros industriales. Con esta asignatura se pretende que el estudiante adquiera los conocimientos básicos sobre los sistemas eléctricos de potencia, desde las centrales generadoras de energía eléctrica hasta la distribución en alta tensión, pasando por los elementos de transporte de la misma. Estos conocimientos permitirán al estudiante comprender el funcionamiento de los sistemas eléctricos de generación, transporte y distribución de energía eléctrica y poder aplicarlos en su futura actividad profesional.
Las competencias desarrolladas en esta asignatura sirven de base a las competencias y contenidos a desarrollar en las asignaturas del itinerario optativo de Energías Renovables. Así mismo están en relación directa con la actividad profesional en el sector eléctrico y energético.
Competencias
Competencias generales
- CG12 - Disponer del conocimiento, comprensión y capacidad para aplicar la legislación necesaria en el ejercicio de la profesión de Ingeniero Industrial.
- CGIT01 - Resolver problemas en el ámbito de la Ingeniería Industrial.
- CGIT02 - Tomar de decisiones en la planificación, desarrollo y ejecución de un proyecto de ingeniería industrial.
- CGIP01 - Trabajar en equipo asumiendo los distintos roles que pueden asignarse a un Ingeniero Industrial.
- CGIP02 - Desarrollar las habilidades interpersonales necesarias para el desempeño de la profesión de Ingeniero Industrial.
- CG01 - Tener conocimientos adecuados de los aspectos científicos y tecnológicos de: métodos matemáticos, analíticos y numéricos en la ingeniería, ingeniería eléctrica, ingeniería energética, ingeniería química, ingeniería mecánica, mecánica de medios continuos, electrónica industrial, automática, fabricación, materiales, métodos cuantitativos de gestión, informática industrial, urbanismo, infraestructuras, etc.
- CG02 - Aplicar los conocimientos adquiridos y resolver problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios y multidisciplinares en el ámbito de la ingeniería industrial.
- CG03 - Ser capaz, en el ámbito de la ingeniería industrial, de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
- CG04 - Ser capaces de predecir y controlar la evolución de situaciones complejas mediante el desarrollo de nuevas e innovadoras metodologías de trabajo adaptadas al ámbito científico/investigador, tecnológico o profesional en el ámbito de la ingeniería industrial, en general multidisciplinar, en el que se desarrolle su actividad.
- CG05 - Saber comunicar, en el ámbito de la ingeniería industrial, las conclusiones -y los conocimientos y razones últimas que las sustentan- a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
- CG06 - Haber desarrollado la autonomía suficiente para realizar investigación, desarrollo e innovación en productos, procesos y métodos de la ingeniería industrial.
- CG07 - Ser capaces de asumir la responsabilidad de su propio desarrollo profesional y de su especialización en el ámbito de la ingeniería industrial y poseer las habilidades de aprendizaje que permitan continuar estudiando de un modo autodirigido o autónomo.
- CG08 - Proyectar, calcular y diseñar productos, procesos, instalaciones y plantas.
- CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
- CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio
- CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la
aplicación de sus conocimientos y juicios
- CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades
- CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
Competencias específicas
CE01 - Conocimiento y capacidad para el análisis y diseño de sistemas de generación, transporte y distribución de energía eléctrica
CE06 - Conocimientos y capacidades que permitan comprender, analizar, explotar y gestionar las distintas fuentes de energía
Resultados del aprendizaje
• Conocerá la estructura básica del sistema eléctrico.
• Conocerá y aplicará los métodos de análisis de sistemas eléctricos de potencia en régimen permanente y en régimen perturbado.
• Adquirirá los conocimientos básicos para entender y analizar el problema del control de frecuencia y de tensión.
• Conocerá los principios de la estabilidad transitoria en sistemas eléctricos de potencia.
• Conocerá y aplicará los fundamentos técnicos y económicos de la generación de energía eléctrica.
• Conocerá los distintos sistemas de generación de energía eléctrica a partir de las diversas fuentes primarias y el equipamiento básico necesario en cada caso.
• Será capaz de diseñar instalaciones de enlace con redes eléctricas de instalaciones generadoras y receptoras de energía eléctrica.
• Conocerá los diferentes medios de generación energética basados en Energías Renovables.
• Será capaz de planificar instalaciones generadoras, de transporte y de distribución acordes con la distribución geográfica de recursos y demandas.
• Conocerá y aplicará la legislación, reglamentos y normas legales en vigor que sean de aplicación en los sistemas de generación, transporte y distribución de energía
eléctrica.
Temario
Temario teórico:
Tema 1. Introducción a los sistemas de energía eléctrica
1.1. El sistema eléctrico.
1.2. Elementos del sistema.
1.3. Gestión del sistema.
1.4. El sistema eléctrico español.
Tema 2. Generación de energía eléctrica
2.1. Introducción.
2.2. Generadores eléctricos.
2.3. Fuentes de energía convencionales.
2.4. Energías renovables.
2.5. Situación energética en España.
Tema 3. Transporte de energía eléctrica
3.1. Introducción.
3.2. Líneas eléctricas de Alta tensión. Normativa.
3.3. Cálculo eléctrico de líneas eléctricas de alta tensión.
3.4. Estudio de las líneas de corriente alterna en régimen permanente.
3.5. Fenómenos transitorios. Protecciones.
3.6. Cálculo mecánico de líneas eléctricas.
3.7. Diseño de líneas eléctricas de alta tensión.
Tema 4. Sistemas eléctricos en régimen permanente.
4.1. Relaciones entre variables del sistema.
4.2. Cálculos por unidad.
4.3. Método de Gauss-Seidel.
4.4. Método de Newton-Rhapson.
4.5. Aplicaciones.
Tema 5. Sistemas en régimen transitorio: Cortocircuitos.
5.1. Redes de secuencia.
5.1. Equivalente Thevenin de un Sistema Eléctrico.
5.2. Cálculo del cortocircuito simétrico.
5.4. Cálculo de cortocircuitos asimétricos.
Tema 6. Centrales eléctricas convencionales.
6.1. Centrales térmicas de turbina de vapor.
6.2. Centrales térmicas de turbina de gas y de ciclo combinado.
6.3. Centrales nucleares.
6.4. Despacho económico de la generación.
Tema 7. Centrales eléctricas basadas en energías renovables.
7.1. Energía hidroeléctrica.
7.2. Energía Solar Fotovoltaica.
7.3. Energía Solar Termoeléctrica.
7.4. Energía Eólica.
7.5. Otras fuentes renovables.
Tema 8. Operación de Sistemas Eléctricos.
8.1. Introducción a la operación y control de Sistemas Eléctricos.
8.2. Control automático de la generación.
8.3. Control de frecuencia.
8.4. Control de tensión y potencia reactiva.
8.5. Flujos de carga óptimos.
Tema 9. Estabilidad transitoria.
9.1. Introducción a la estabilidad.
9.2. Sistema con un único generador. Criterio de igualdad de áreas.
9.3. Sistemas con varios generadores.
Tema 10. Instalaciones de transformación, maniobra y protección.
10.1. Transformadores de potencia.
10.2. Aparamenta eléctrica.
10.3. Instalaciones de transformación y maniobra.
10.4. Servicios auxiliares.
10.5. Sistemas y relés de protección.
10.6. Protección y supervisión de equipos.
10.7. Coordinación de aislamiento.
10.8. Redes de tierra.
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Prácticas de laboratorio:
Generadores eléctricos.
Flujos de cargas en redes eléctricas.
Cortocircuitos en redes eléctricas.
Operación de redes eléctricas.
Estudios de estabilidad transitoria.
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Bibliografía
Tipo: | Título |
Básica | Análisis y operación de sistemas de energía eléctrica. Antonio Gómez Expósito. McGraw-Hill. 2002. Absys Biba |
Básica | Sistemas de potencia : análisis y diseño. J. Duncan Glover, Mulukutla S. Sarma. Ed. Thomson. 2004 Absys Biba |
Básica | Análisis de sistemas de potencia. John J. Grainger, William D. Stevenson. Ed. McGraw-Hill. 1996 Absys Biba |
Básica | Problemas resueltos de sistemas de energía eléctrica. Ignacio J. Ramírez Rosado. Ed. Thomson. 2007. Absys Biba |
Básica | Centrales eléctricas. J. Sanz Feito-- Madrid. Universidad Politécnica de Madrid, 1993 Absys Biba |
Básica | Centrales eléctricas. Angel Luis Orille Fernández. Barcelona, Edicions UPC, 1993 Absys Biba |
Básica | Renewable energy: physics, engineering, environmental impacts, economics & planning. Bent Sørenson-- 4th ed. London, Academic Press, 2011 Absys Biba |
Básica | Centrales de energías renovables : generación eléctrica con energías renovables. Manuel-Alonso Castro Gil, Roque Calero Pérez, José Antonio Carta González, Antonio Colmenar Santos. Madrid, UNED : Pearson Educación, 2009 Absys Biba |
Complementaria | Energías renovables. Jaime González Velasco. Barcelona : Reverté, 2009 Absys Biba |
Complementaria | Power systems modelling and fault analysis : theory and practice. Nasser D. Tleis. Amsterdam, Elsevier, 2008 Absys Biba |
Complementaria | Renewable energy conversion, transmission, and storage. Bent Srensen. Amsterdam, Boston, Elsevier/Academic Press, 2007. Absys Biba |
Recursos en Internet |
Material docente de la asignatura: presentaciones, ejercicios resueltos y guiones de las prácticas de laboratorio. |
Red Eléctrica de España, REE. |
Repositorio de cursos (documentos y videos en inglés) de universidades de India. Varios de los cursos tienen estrecha relación con la asignatura. |
Curso en abierto de la Universidad Carlos III sobre "Regulación de Sistemas Eléctricos". |
Metodología
Modalidades organizativas
Clases teóricas
Seminarios y talleres
Clases prácticas
Estudio y trabajo en grupo
Estudio y trabajo autónomo individual
Proyecto integrado
Métodos de enseñanza
Método expositivo - Lección magistral
Estudio de casos
Resolución de ejercicios y problemas
Aprendizaje basado en problemas
Aprendizaje orientado a proyectos
Aprendizaje cooperativo
Organización
Actividades presenciales | Tamaño de grupo | Horas |
Clases teóricas y pruebas presenciales de evaluación | Grande | 20,00 |
Clases prácticas de aula
| Reducido | 15,00 |
Clases prácticas de laboratorio | Laboratorio | 15,00 |
Proyecto integrado | Reducido Especial | 25,00 |
Total de horas presenciales | 75,00 |
Trabajo autónomo del estudiante | Horas |
Estudio y trabajo en grupo | 50,00 |
Estudio y trabajo autónomo individual | 62,50 |
Total de horas de trabajo autónomo | 112,50 |
Evaluación
Sistemas de evaluación | Recuperable | No Recup. |
Pruebas orales | | 10% |
Informes y memorias de prácticas | | 40% |
Pruebas escritas | 50% | |
Total | 100% |
Comentarios
El 10% de valoración en pruebas orales corresponde a la defensa del proyecto integrado.
El 40% de informes y memorias de prácticas corresponden a un 10% a la valoración global del proyecto integrado, a un 10% a la parte del proyecto integrado correspondiente a la parte de la asignatura, y el 20% restante a la valoración de los informes de las prácticas de laboratorio.
La información detallada del desarrollo de las actividades de la asignatura se refleja en el cronograma de la misma (disponible en el campus virtual https://unirioja.blackboard.com)
Para garantizar la evaluación completa de la asignatura al alumnado que tenga reconocida la dedicación al estudio a tiempo parcial por la Universidad de La Rioja, podrán sustituirse las actividades no recuperables por otras similares en diferente plazo de realización o por otras pruebas de evaluación equivalentes. En todo caso, esta opción se ofrecerá siempre que la causa que concurra para su no realización sea la misma por la que la universidad le concedió el carácter de Estudiante a Tiempo Parcial.
Criterios críticos para superar la asignatura
Para superar la asignatura se debe obtener una calificación mínima de 3.5 en la prueba escrita (examen). En el caso de no alcanzarse ese mínimo, la calificación máxima de la asignatura será la de 4,5.
15/03/2023 10:33:50 - G 2022-23 - 852M - 5062