Sintonización de estabilizadores de potencia (PSS) en sistemas multimáquina

Abstract

La presentación de este trabajo se centra en el análisis de la estabilidad de los sistemas de potencia multimáquina y las oscilaciones que experimentan cuando se encuentran interconectados entre sí mediante líneas de transmisión de gran longitud o extremadamente débiles. En la primera parte del trabajo, desarrollada en el Capítulo 4, se realiza un análisis de pequeña señal a un sistema eléctrico, en distintas condiciones de operación, que se corresponden con distintas demandas energéticas reales: Punta, Valle, Llano. El estudio realizado consiste en la búsqueda de un punto de operación estable a partir de un sistema con modos de operación poco amortiguados. El sistema analizado es un modelo reducido basado en la red de 345 kV del Noreste de EEUU, conocido como Sistema New England, al que se le han añadido algunas modificaciones. Tras este análisis, en la segunda parte del trabajo, desarrollada en el Capítulo 5, se propone una metodología de control mediante la aplicación, sintonización y coordinación de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS), para la amortiguación de los modos de oscilación que con más frecuencia se dan en este tipo de sistemas, las oscilaciones entreplantas y locales. Esta metodología se aplica en el caso concreto de demanda Valle, donde se detectan modos poco amortiguados. El proceso consiste en aplicar, mediante Ensayo y Error, pequeñas modificaciones a los parámetros del sistema con el fin de modificar en el plano complejo los autovalores identificados como poco amortiguados, y desplazarlos así hacia la izquierda del plano. Los parámetros sobre los que se actúa son la ganancia y las constantes de tiempo de los estabilizadores a instalar en los generadores del sistema, elegidos según su Factor de Participación. Una vez seleccionados estos parámetros para cada PSS, se realiza una coordinación global, que llevará al sistema a conseguir un estado estable y amortiguado. Por último, se realiza una comprobación del funcionamiento de la sintonización de todos los estabilizadores instalados, provocando una falta en uno de los nudos del sistema, y analizando la respuesta de los controladores ante la perturbación generada. Con esta simulación se demuestra que una buena sintonización y coordinación de estabilizadores en un sistema multimáquina interconectado puede ayudar a mejorar la amortiguación de oscilaciones entreplantas y locales en un punto de operación determinado, y bajo unas condiciones dadas, e influir de alguna manera sobre los modos entre áreas. Sin embargo, también se demostrará que esta sintonización sólo es válida para el punto de operación elegido, y que si este punto de operación varía, es necesaria una nueva sintonización.