Herramienta de análisis de estabilidad de tensión para sistemas eléctricos de potencia

Abstract

En este proyecto se presenta una herramienta de análisis de estabilidad de tensión para Sistemas Eléctricos de Potencia (SEP), fundamentada en el análisis de puntos de equilibrio. Se aborda este problema en tres etapas. En la primera etapa se estructura la condición inicial o punto de partida para el análisis de estabilidad comunmente conocida como Flujo de Cargas o Flujo de Potencias, el cual consiste en realizar un balance de potencia en el SEP para determinar una condición de equilibrio estable a partir de una semilla inicial para las magnitudes y fases de los voltajes en cada nodo. La segunda etapa consiste en determinar los elementos del SEP que pueden ser propensos a hacer inestables (nodos críticos y ramas débiles). En esta fase se aplica la técnica denominada análisis modal, la cual se fundamenta en el cálculo de valores y vectores propios de la matriz Jacobiana que resulta de la linealización del sistema de potencia alrededor de los puntos de equilibrio obtenidos en la etapa anterior. Finalmente, en la tercera etapa se hace un análisis de sensibilidad perturbando cada uno de los nodos críticos identificados previamente; posteriormente haciendo uso del análisis modal se determinan los márgenes de estabilidad del sistema. La perturbación se realiza haciendo pequeños cambios en la potencia activa (P) y reactiva (Q). En cada paso de variación de potencia, se aplica la técnica de descomposición en valores singulares con el fin de calcular la mínima perturbación que hace inestable el sistema. Luego de terminar estas tres etapas, cada una de las técnicas brinda los elementos suficientes para concluir acerca de las condiciones de estabilidad del sistema bajo estudio. Con este trabajo se desarrolló una herramienta para hacer análisis de estabilidad de tensión a SEP, la cual permite inferir acerca del comportamiento estable e inestable del sistema, utilizando MATLAB and Simulink como plataforma de trabajo.