Análisis de la estabilidad transitoria electromecánica mediante el método de la función de energía transitoria aplicación al Sistema Interconectado Nacional Peruano

Abstract

En las décadas pasadas los sistemas eléctricos de potencia crecieron en tamaño y en complejidad a medida que aumentaba el número de interconexiones, así diversos problemas técnicos forzaron a las empresas de transmisión y generación eléctrica a operar sus sistemas eléctricos en forma eficiente y económica. Para cumplir con estos objetivos, el estudio de estabilidad transitoria tuvo que ser reconocido como uno de los factores más importantes para los ingenieros de planeamiento y para los operadores del sistema. Una de las herramientas más utilizadas para análisis de estabilidad transitoria es la simulación numérica en el dominio del tiempo (método indirecto). En la búsqueda de metodologías alternativas para el análisis de la operación en tiempo real, los métodos directos basados en las funciones de energía transitoria obtuvieron ventajas sobre los métodos indirectos. Estos métodos evalúan la estabilidad mediante un número simple llamado “índice de estabilidad transitoria”, el cual indica si el sistema es estable o no y, si es estable, cuanto es la distancia a la frontera de estabilidad o margen de estabilidad. En la presente tesis se explican los conceptos asociados a la estabilidad transitoria, como también es desarrollado el marco conceptual para la introducción de los métodos directos basados en la función de energía. Para la aplicación en sistemas de potencia, actualmente es usada la técnica PEBS (Potencial Energy Boundary Surface), la cual es desarrollada e implementada en un programa computacional usando lenguaje de programación de alto nivel. La eficacia y eficiencia de este método fue comprobada a través la aplicación de la metodología en sistemas de prueba como: WSCC (Western System Coordinating Council; 3 generadores, 9 barras), IEEE17 (17 generadores, 162 barras), así también son usados sistemas reales como el SEIN (Sistema Eléctrico Interconectado Nacional; 50 generadores, 460 barras). Es realizado el análisis de algunos casos de estabilidad transitoria en el SEIN, lo que permite entender las ventajas y limitaciones aún existentes para el uso de estos métodos en la operación a tiempo real.