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Title: Modelación y simulación del sistema de control de los motores de tracción del Metro de Quito y análisis dinámico de su operación en la red eléctrica mediante co-simulación entre Matlab/Simulink y PowerFactory de DigSilent
Authors: Chiza Segovia, Luis Laurentino
Keywords: ENERGÍA ELÉCTRICA
ELÉCTRICA
MÁQUINAS ELÉCTRICAS
Issue Date: 13-Aug-2019
Publisher: Quito, 2019.
Citation: Chiza Segovia, L.L. (2019). Modelación y simulación del sistema de control de los motores de tracción del Metro de Quito y análisis dinámico de su operación en la red eléctrica mediante co-simulación entre Matlab/Simulink y PowerFactory de DigSilent. 142 hojas. Quito : EPN.
Abstract: In the city of Quito, the first Metro line is implemented, which is a purely electric transportation system. The electrical study of the operation of the train units allows to know the static and dynamic behavior with the respective analysis of its effect on the network. The modeling of the traction system is based on the arrangement of the electric drives, the sets of traction motors, and the control system for the operation of the three-phase induction motors. The control system is based on vector control for three-phase induction motors. The control technique used is the vector control by field orientation FOC and whose regulation is based on the concept of optimal PI based on the model. Additionally, in the treatment of the traction motor set, for the calculation of the parameters of the equivalent circuit of the set necessary for the estimation of the parameters of the current and speed controllers of the FOC controller, the dynamic aggregation method is introduced. The electrical network of the Metro system is modeled in PowerFactory. To carry out the integration of the control of the train unit in Matlab / Simulink with the model of the electrical network, a coordinated simulation form is required. One of the ways of coordinated simulation is the implementation of OPC communication (OLE for Process Control). In the present work, a tool is implemented to allow the co-simulation of a control system for three-phase induction motors modeled in Matlab / Simulink and to be integrated into the grid modeled in PowerFactory through the use of an OPC server, allowing the analysis of its possible effects within the electrical environment.
Description: En la ciudad de Quito se implementa la primera línea del Metro, el cual se trata de un sistema de transporte netamente eléctrico. El estudio eléctrico de la operación de las unidades de tren permite conocer el comportamiento estático y dinámico con el respectivo análisis de su efecto sobre la red. El modelado del sistema de tracción está basado en la disposición de los accionamientos eléctricos, los conjuntos de motores de tracción, y del sistema de control para el manejo de los motores de inducción trifásicos. El sistema de control está basado en el control vectorial para motores de inducción trifásicos. La técnica de control empleada se trata del control vectorial por orientación de campo FOC y cuya regulación se basa en el concepto de PI óptimo basado en modelo. Adicionalmente, en el tratamiento del conjunto de motores de tracción, para el cálculo de los parámetros del circuito equivalente del conjunto necesario para la estimación de los parámetros de los controladores de corriente y de velocidad del controlador FOC, se introduce el método de agregación dinámica. La red eléctrica del sistema de Metro se modela en PowerFactory. Para realizar la integración del control de la unidad de tren en Matlab/Simulink con el modelo de la red eléctrica se requiere una forma de simulación coordinada. Una de las maneras de simulación coordinada se trata de la implementación de comunicación OPC (OLE for Process Control). En el presente trabajo se implementa una herramienta que permita realizar la co-simulación de un sistema de control para motores de inducción trifásico modelado en Matlab/Simulink y realizar su integración a la red eléctrica modelada en PowerFactory a través del uso de un servidor OPC, permitiéndose el análisis de sus posibles efectos dentro del entorno eléctrico.
URI: http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20452
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