Combinación de acciones entre cambiadores de tomas y compensaciones reactivas en situaciones de emergencia cercanas al colapso de tensión

Abstract

La estabilidad de tensión en los sistemas de potencia es una temática que en la actualidad sigue siendo objeto de investigación. Los colapsos de tensión generan grandes pérdidas económicas y sociales. Para evitarlos, el operador dispone de diversas acciones de control que mejoran la estabilidad. En ocasiones, se hace necesario la aplicación de dos acciones de manera combinada en situaciones críticas de la red para restaurar los valores de tensión. Aunque en la literatura se ha investigado el uso de acciones de forma individual y también de forma combinada, poco se ha estudiado sobre la combinación de cambiadores de tomas de transformadores y compensaciones reactivas. En este trabajo, se propone un automatismo que combina de manera coordinada estas dos acciones y toma decisiones con base en indicadores tales como el margen de carga. El automatismo se implementa en los sistemas de potencia IEEE 14 nodos y 39 nodos con escenarios críticos. Para validar su desempeño se evalúan las acciones de manera individual y combinada para comparar ambas opciones. Los resultados evidencian que el uso de acciones individuales no es suficiente en algunos casos para recuperar una adecuada operación de la red, mientras que las acciones combinadas son capaces de lograrlo, obteniéndose además, mejoras de hasta 18% del margen de carga, en comparación con el 4% encontrado en la literatura. Ambas acciones tienen la ventaja de brindarle autonomía al operador para mejorar la estabilidad sin depender de la colaboración de terceros, además de que son más económicas comparadas con las demás. (Texto tomado de la fuente)

Voltage stability in power systems is a topic that currently keeps being investigated. Voltage collapses generate big economic and social losses. To avoid them, the network operator counts on diverse control actions which improve the stability. Sometimes, it’s necessary the application of two combined actions in network’s critical situations to recover voltages. Though the use of individual and combined actions has been researched in literature, the combination of transformers’ tap changers and reactive compensators has been researched by few people. On this document, an automatism is proposed, which combines these two actions and makes decisions based on indicators such as load margin. The automatism is implemented on the IEEE 14-bus and IEEE 39-bus power systems with critical scenarios. To validate its performance, the control actions are evaluated individually and then are combined in order to compare both options. The results show that sometimes the use of individual actions is not enough to recover the suitable network’s operation, however, combined actions are enough, and also, improve the load margin up to 18%, compared to 4% found in literature. Both actions have the advantage to give the operator autonomy to improve the stability without depending on generator agents. Furthermore, these control actions are more economic compared to the rest.