Control óptimo multivariable del ángulo interno y del voltaje de un generador síncrono de potencia

Abstract

El presente estudio trata sobre la aplicación de un controlador discreto multivariable a un sistema no lineal multivariable de generación de potencia eléctrica, que consiste en una turbina hidráulica y un generador síncrono. El controlador propuesto es el óptimo cuadrático del tipo proporcional integral, cuyo objetivo principal es controlar tanto el ángulo eléctrico del rotor, así como también el voltaje terminal. El propósito es doble: mejorar la estabilidad y las propiedades de amortiguamiento del sistema de generación eléctrica en presencia de grandes disturbios; consecuentemente, obtener buena regulación de voltaje luego de producida una falla en el sistema. Para validar el diseño propuesto, emplearemos el programa MATLAB y sus herramientas de programación y simulación, con el fin de poder computar y graficar la respuesta controlada del sistema en presencia de un corto circuito en el terminal de la máquina. Asumiremos que dicho terminal está conectado a una carga infinita por medio de una línea de transmisión de energía eléctrica. El modelo circuital de esta línea de transmisión eléctrica, básicamente comprende una resistencia y una inductancia equivalentes.