Efectos de algunos compensadores de voltaje en un sistema eléctrico de potencia

Abstract

En este trabajo se analiza la estabilidad de un sistema de potencia cuando se introducen compensadores de voltaje, mediante curvas PV. Para esto se presentan los conceptos básicos de estabilidad, de colapsos de voltaje y de curvas PV, además se analiza un sistema mínimo de potencia para mostrar cómo se obtienen este tipo de curvas en forma estática y de esta manera aclarar el concepto de las curvas PV. La forma de las curvas PV ha sido un tema de gran importancia, en donde los compensadores de voltaje han mostrado tener un gran impacto sobre estas curvas y sobre la estabilidad del sistema de potencia. Sin embargo, cuando se consideran los compensadores de voltaje dentro del sistema, no se considera la dinámica de conmutación con mucho grado de detalle, razón por la cual en este trabajo se desarrolla un modelo de un compensador de voltaje que considera la dinámica de conmutación. Finalmente se realizan simulaciones del sistema de potencia variando la carga, de esta manera se obtiene la curva PV de referencia del sistema en análisis, este es un caso optimista para el sistema de potencia. Luego se añade la protección por sobrecorriente de campo en el devanado de excitación del generador. Por último se simula un compensador de voltaje en coordenadas dq, y el modelo propuesto en este trabajo / Abstract: In this thesis the power system stability is analyzed by PV curves when voltage compensators are introduced. The basic concepts of stability, voltage collapse, and PV curves, are introduced and studied through a small power system, in order to show how these curves are calculated at steady state. The PV curves shape has been a great importance subject, specially when voltage compensators are incorporated. Nevertheless, when these ones are taken into account, the power electronic device’s commutation it is not considered in detail. This thesis proposes a shunt voltage compensator model that gives careful consideration to the commutation dynamics. Finally, simulations varying the load are carried out for evaluating the PV curves. Additionally, the field over-current protection in generators is taken into account in order to evaluate its impact on the aforementioned curves. A shunt compensator modeled in d-q coordinates plus the proposed model is simulated.