Estudio de colapso de voltaje del Sistema Nacional Interconectado para el año 2014 mediante una aplicación desarrollada en Matlab

Cabrera Celi, Gabriela Cristina

2015-09-17

T-IE/4156/CD 6503
Cabrera Celi, G. C. (2015). Estudio de colapso de voltaje del Sistema Nacional Interconectado para el año 2014 mediante una aplicación desarrollada en Matlab. 148 hojas. Quito : EPN.

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Játiva Ibarra, Jesús Amado, director

In this Project, the modeling of power system elements is presented in order to make a voltage collapse study, considering limits of active and reactive power of electric power plants. The program was developed in MATLAB language. It is used to analyze voltage stability at steady state, also graph the V-P curves, curves of capacity and the operating points of the main generators of the electric power plants. The application has two functions. The first, is the power flow solution applying Newton-Raphson method and the second method is the continuation power flow. The last one consists of a prediction step, this use a tangent vector method and the second one is a perpendicular correction. These two steps are needed to overcome the singularity of the Jacobian matrix when the curve is reaching the bifurcation point. The operation safe point of synchronous generators include limits of armature current, field current, margin steady state stability limit and limit of auxiliary services; these are considered in the power flow and continuation power flow. This program applies to the electrical power system of nine bars WSCC and National Electric System 2014.

Este proyecto presenta la modelación de los elementos de sistemas eléctricos de potencia para realizar estudios de colapso de voltaje, considerando los límites de capacidad de potencia activa y reactiva de las centrales de generación. El programa, desarrollado en lenguaje MATLAB, es utilizado para analizar la estabilidad de voltaje en estado estable, además representa gráficamente las curvas V-P, curvas de capacidad y puntos de operación de las principales centrales de generación. La aplicación tiene dos subrutinas, la primera resuelve el problema de flujos de potencia por el método de Newton-Raphson y la segunda resuelve el flujo de potencia de continuación. Este último consta de una etapa de predicción utilizando el método del vector tangente y el otro de corrección perpendicular, necesarios para superar la singularidad del Jacobiano cuando se aproxima al punto de bifurcación. Las zonas seguras de operación de las centrales de generación, incluyen los límites operativos por corriente de armadura y de campo, límite por margen de estabilidad en estado estable y límites de servicios auxiliares; que son considerados tanto en el flujo de potencia como en el flujo de continuación. Se aplica al sistema de nueve barras del IEEE y al Sistema Nacional Interconectado de 2014.

Sistemas eléctricos de potencia; Voltaje;