Efecto de la carga dinámica en la estabilidad de tensión

Abstract

En este trabajo se propone una nueva realización disipativa de Hamilton para modelar sistemas eléctricos de potencia. Lo novedoso de esta realización es que tiene en cuenta el comportamiento dinámico de la carga. Para lograr esto se comenzó por identificar los problemas y soluciones reportadas en la literatura en lo referente al modelado de la carga, ya que esto ayudó a identificar un modelo apropiado para representar el comportamiento dinámico de la carga. Lo que se busca con esta nueva realización es tener un modelo de los sistemas eléctricos de potencia multimáquina que permita determinar cuál es el efecto del comportamiento dinámico de la carga en la estabilidad del sistema. Como resultado de hacer esta realización, se obtuvo una nueva metodología para el análisis de estabilidad de sistemas eléctricos de potencia. Lo novedoso de esta metodología es que se basa en la aplicación de los conceptos de estabilidad de sistemas dinámicos de la teoría de control a los sistemas eléctricos de potencia. Además es una metodología general, es decir, es independiente de la topología del sistema eléctrico de potencia. La metodología encontrada en este trabajo se basa en el análisis de bifurcaciones del sistema eléctrico de potencia multimáquina modelado como un sistema de Hamilton. Al hacer esto se encontraron condiciones que delimitan la región de estabilidad de los sistemas eléctricos de potencia cuando alimentan cargas que presentan un comportamiento dinámico cuando se perturba el voltaje que la alimenta. Esta metodología fue aplicada a un sistema eléctrico de potencia multimáquina general y los resultados obtenidos fueron validados mediante simulación numérica obteniéndose los resultados esperados. Se utilizó como sistema de prueba el sistema de la Western Systems Coordinating Council, que posee nueve nodos, entre ellos tres de generación y tres de carga / Abstract: In this work it is proposed a new dissipative Hamilton realization to model electric power systems. This realization is new because take into account dynamic load behavior. To make it possible, it was began to identifying literature reported problems and solutions in load modeling, to select an accurate dynamic load model. The new dissipative Hamilton realization helped to establish how affects dynamic load behavior system’s stability. As a result, a new methodology to power system’s stability analysis was obtained. This methodology is new because is based in the application of dynamic systems analysis concepts, of the control theory, to stability analysis of power systems. Moreover is a general methodology, i.e., the methodology is independent of system’s topology. The methodology found with this work is based in the bifurcation analysis of power systems modeled as Hamilton systems. This let to find stability boundary conditions of power system’s that feed dynamic loads. The methodology was applied to analyze a generic power system and the results were validated through numeric simulation, with good results. As benchmark system it was used the Western Systems Coordinating Council nine bus power system.