Estimation of the Electrical Parameters of a Laboratory-Scale Three-Phase Transmission Line from Transient Voltage Measurements

Main Article Content

René Gualotuña
Juan Ramírez
https://orcid.org/0000-0002-9855-9835
Miguel Lucio
Nelson Granda
https://orcid.org/0000-0002-0215-4527
Franklin Quilumba
https://orcid.org/0000-0001-6326-3439

Abstract

This article presents the estimation of the electrical parameters of a three-phase transmission line from measurements of transient voltages in a laboratory-scale model using non-linear optimization methods. The aim of the study is to be able to determine the parameters more accurately and faster compared to conventional methods. The conventional tests open circuit and short circuit were conducted on a scale model in the Laboratory of Electrical Machines at the National Polytechnic School. The parameters derived from these tests constitute the initial electrical parameters of the model. Subsequently, a transient voltage event is simulated by energizing the line by means of a switch that provides an experimental voltage signal. The signal is captured by a recording instrument for subsequent analysis. With the help of MATLAB-Simulink, the simulation of the transmission line is performed with the respective voltage transient obtained by energizing the line, with a nominal voltage and no load. In the simulation the parameters obtained in the conventional tests, the distributed parameter model of the transmission line and the transient voltage event are used. Finally, the MATLAB-Simulink Parameter Estimation optimization tool is used to tune the transmission line parameters, so the signal of the simulation resembles as close as possible to the experimental response.

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How to Cite
Gualotuña, R., Ramírez, J., Lucio, M., Granda, N., & Quilumba, F. . (2020). Estimation of the Electrical Parameters of a Laboratory-Scale Three-Phase Transmission Line from Transient Voltage Measurements. Revista Técnica "energía", 16(2), PP. 9–18. https://doi.org/10.37116/revistaenergia.v16.n2.2020.348
Section
SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA
Author Biographies

René Gualotuña

Realizó sus estudios primarios en la escuela “Fiscal Mixta José Mejía Lequerica y secundarios en el “Instituto Tecnológico Superior Central Técnico” donde obtuvo el título de Bachiller en Electrónica. Realizó sus estudios universitarios en la Escuela Politécnica Nacional, donde obtuvo el título de Ingeniero Eléctrico en el 2019.

Juan Ramírez

Se graduó como Ingeniero Eléctrico en la Escuela Politécnica Nacional en el 2015. Actualmente está realizando sus estudios de posgrado en Administración de Empresas de los Sectores Estratégicos en la Escuela Politécnica Nacional. Se ha desempeñado como especialista técnico en la construcción de líneas de transmisión de electricidad en CELEC EP TRANSELECTRIC y en la actualidad trabaja como Profesor Ocasional en el Departamento de Energía Eléctrica de la Escuela Politécnica Nacional. Sus áreas de interés incluyen: teorías de sistemas y control aplicadas al sistema eléctrico de potencia, modelación y simulación de sistemas eléctricos, ingeniería de alto voltaje, y operaciones comerciales del sector eléctrico.

Miguel Lucio

Nació en la ciudad de Quito- Ecuador el 23 de julio de 1957. Obtuvo el título de Ingeniero Eléctrico con especialidad en Potencia en la Escuela Politécnica Nacional en el año 1981 y su maestría en Gestión de la Energía en la Universidad Técnica de Cotopaxi en el año 2013.  Actualmente se desempeña como Docente a Tiempo Completo en el Departamento de Energía Eléctrica de la Escuela Politécnica Nacional. título de Ingeniero Eléctrico.  Sus intereses abarcan estudios de Alto Voltaje y Distribución de Energía Eléctrica.

Nelson Granda

Obtuvo el título de Ingeniero Eléctrico en la Escuela Politécnica Nacional en el año 2006 y de Doctor en Ciencias de la Ingeniería Eléctrica en la Universidad Nacional de San Juan (Argentina), en el año 2015. Se ha desempeñado como Ingeniero Eléctrico en varias instituciones del sector eléctrico y petrolero como son el Operador Nacional de Electricidad (CENACE), Petroamazonas EP y CELEC-EP TRANSELECTRIC.

Actualmente se desempeña como parte del staff docente del Departamento de Energía Eléctrica de la Escuela Politécnica Nacional. Sus áreas de interés son análisis y control de sistemas eléctricos de potencia en tiempo real y aplicaciones de Sistemas de Medición de Área extendida (WAMS) basados en unidades de medición sincrofasorial (PMU).

Franklin Quilumba

Obtuvo el título de Ingeniero Eléctrico en la Escuela Politécnica Nacional en Quito, Ecuador, en el 2008. Realizó sus estudios de posgrado en la Universidad de Texas Arlington, en Arlington, Estados Unidos de América, donde obtuvo el grado de Master of Science y el título de Doctor of Philosophy Ph.D., en Ingeniería Eléctrica, en el 2014. Entre 2014 y 2018 fue docente titular en el Departamento de Energía Eléctrica de la Escuela Politécnica Nacional. En la actualidad se desempeña como ingeniero de protecciones de sistemas de transmisión de la compañía Oncor Electric Delivery, Fort Worth, TX, USA. Sus áreas de interés incluyen modelación y análisis de sistemas eléctricos de potencia (SEPs); estabilidad, protección y control de SEPs; planificación de SEPs. El Dr. Quilumba es Ingeniero Profesional Registrado en el Estado de Texas.

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