Análisis de estabilidad transitoria y de pequeña señal en un sistema multimáquina: caso de estudio

Transient and small signal stability analysis in a multimachine system: case of study

  • María Camila Reyes Caro Energy Computer System, Partido Liberal Colombiano, Universidad Carlos III de Madrid.
  • Paula Alejandra Córdoba Narváez
  • Edwin Rivas Trujillo
Palabras clave: angle of rotor, critical time, eigenvalues, multimachine system, small signal stability, transient stability (en_US)
Palabras clave: ángulo, estabilidad de pequeña señal, estabilidad transitoria, sistema multimáquina, tiempo crítico, valores propios (es_ES)

Resumen (es_ES)

En este artículo se presenta el análisis de estabilidad transitoria y de pequeña señal para un sistema multimáquina. Se parte de los datos de la red propuesta por El-Abiad y Nagappan y los resultados del estudio de estabilidad transitoria obtenidos mediante el segundo método de Lyapunov, los cuales se comparan con la respuesta del sistema en DIgSILENT PowerFactory 15.1; se ejecuta la función RMS/EMS simulation que permite definir las curvas t-δ, perfiles de velocidad, tensión y frecuencia. Adicionalmente, se incluye el estudio de pequeña señal con la función modal analysis que tiene el fin de conocer el comportamiento del sistema ante pequeñas perturbaciones por medio del lugar geométrico de la raíz (LGR); este análisis permite una visión más amplia a los problemas de estabilidad para sistemas robustos que deben soportar fallas durante su operación o implementarse nuevas técnicas para la coordinación de protecciones.

Resumen (en_US)

This document develops a transient stability and a small-signal analysis of a multimachine system. Hence, the analysis uses the data proposed by El-Abiad and K. Nagappan, and the results from the transient stability study obtaned by Lyapunov's second method; these studies were compared to the answers obtained from the DigSILENT PowerFactory 15.1 system. Therefore, the "RMS/EMS Simulation" funtion is implemented, allowing to define the t-δ curves, the speed profiles, the voltage and the frequency. In addition, the small-signal study is included with the "Modal Analysis" function that allows the visualization of the system responses to the smallest disruptions throughout the root locus analysis. Finally, this analysis allows to get a wider view to the stability problems stablished for robust systems that must support failures during the operation. Likewise, new techniques could be implemented to coordinate protections.

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Referencias

Universidad de Sevilla, “Estabiilidad Transitoria en el SIN”. [En línea] Disponible en:http://bibing.us.es/proyectos/abreproy/70611/fichero/08+C5+Estabilidad+transitoria+en+el+SIN.pdf

P. Kundur et al., “Definition and classification of power system stability”, IEEE Transactions on Power Systems, vol. 19, n° 2, pp. 1387-1401, 2004.

C. Wladimir y A. Cárdenas, “Estudios Eléctricos De Sistemas De Potencia para la carrera de Ingeniería Eléctrica utilizando el Software Power Factory 13.1 de Digsilent”, Tesis de grado, Escuela Politécnica Nacional, Quito, 2008.

A. El-abiad y K. Nagappan, “Transient Stability Regions of Multimachine Power Systems”, IEEE Transactions Power Appar Systems, vol. 85, n° 2, pp. 169–179, 1966, https://doi.org/10.1109/TPAS.1966.291554

O. Díaz, “Análisis del amortiguamiento de oscilaciones de baja frecuencia para un sistema de potencia multimáquina”, Tesis de maestía, Facultad de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Computación, Universidad Nacional de Colombia, Manizales, 2006.

F. D. Rinaudo y L. M. Aromataris, “Impacto de la generación eólica en estabilidad transitoria de sistemas eléctricos de potencia,” in IEEE Biennial Congress of Argentina (ARGENCON), Bariloche, junio, 2014.

H. B. Flores, “Desarrollo de una metodología multimáquina para la ubicación y sintonización de estabilizadores de sistemas de potencia de forma automática”, Tesis maestría, Escuela Politécnica Nacional, Quito, 2016.

E. Vittal, M. O’Malley y A. Keane, “Rotor angle stability with high penetrations of wind generation”, IEEE Transactions Power Appar Systems, vol. 27, n° 1, 2012, https://doi.org/10.1109/PESGM.2012.6345466

N. Kakimoto y M. Hayashi, “Transient stability analysis of multimachine power system by Lyapunov’s direct method,” in IEEE Conference on Decision and Control including the Symposium on Adaptive Processes, San Diego, december, 1981, https://doi.org/10.1109/CDC.1981.269567

J. R. Weiss, “Transient asymptotic stability of power systems as established with Lyapunov functions,” IEEE Transactions Power Appar Systems, vol. 95, n° 4, pp. 1480–1486, 1976, https://doi.org/10.1109/T-PAS.1976.32244

D. Lastomo et al., “The effects of energy storages on small signal stability of a power system”, in International Seminar on Intelligent Technology and Its Applications (ISITIA), Surabaya, august, 2017, https://doi.org/10.1109/ISITIA.2017.8124054

A. Gabriel, I. Flores, I. Escuela, y P. Nacional, “Estudio de Estabilidad de Pequeña Señal en el Sistema Nacional Interconectado aplicando el Método de Análisis Modal”, XIX Jornadas en Ingeniería Eléctrica y Electrónica, vol. 192, n° 19, 2005.

D. Powerfactory, “DIgSILENT PowerFactory technical reference documentation synchronous machine”, Germany: DigSILENT GmbH, 2015.

P. Ledesma, “Regulación de frecuencia y potencia”. [En línea] Disponible en: http://ocw.uc3m.es/ingenieria-electrica/operacion-y-control-de-sistemaselectricos/II_OCSE_RFP.pdf

U. Manual, “PowerFactory 15. tutorial”. Germany: DIgSILENT GmbH Heinrich-Hertz-Straße 9, Gomaringen, 2013.

Cómo citar
[1]
M. Reyes Caro, P. Córdoba Narváez, y E. Rivas Trujillo, Análisis de estabilidad transitoria y de pequeña señal en un sistema multimáquina: caso de estudio, rvin, vol. 15, n.º 2, pp. 129-138, nov. 2018.
Publicado: 2018-11-06
Sección
Investigación y Desarrollo