Estimación de estado dinámico de un generador sincrónico aplicando la técnica del filtro de Kalman extendido.

Ninazunta Anaguano, Jorge Andrés

2019-03-13T21:07:13Z

Ninazunta Anaguano, J. A. (2019). Estimación de estado dinámico de un generador sincrónico aplicando la técnica del filtro de Kalman extendido. 217 hojas. Quito : EPN.
T-IE/4846/CD 9557

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Este trabajo tiene como finalidad implementar un estimador de estado dinámico (DSE) de un generador sincrónico aplicando la técnica del filtro de Kalman extendido (FKE). Este trabajo se enfoca en el generador sincrónico debido a que éste constituye un componente fundamental dentro de los sistemas eléctricos de potencia (SEP). Se simula en Matlab el comportamiento dinámico del generador sincrónico operando dentro de una red eléctrica, para lo cual se utiliza el sistema “generador – barra infinita” (OMIB) como sistema de referencia para el presente trabajo. Se compara los resultados de esta simulación con los datos obtenidos del software de análisis de SEP “Power World”. Por otro lado, para el desarrollo del estimador de estado dinámico se utilizan dos modelos dinámicos estándar del generador sincrónico, de diferente orden: modelo de Dos Ejes y el modelo GENROU. Para el diseño del bloque estimador, se aplica el algoritmo de estimación FKE a estos dos modelos dinámicos y se sintonizan sus parámetros mediante la simulación del conjunto “sistema OMIB - Estimador”. Finalmente, se evalúa y compara el desempeño de los estimadores de estado desarrollados y se analiza el efecto del tiempo de muestreo del estimador.

The purpose of this work is to implement a dynamic state estimator (DSE) of a synchronous machine by applying the extended Kalman filter (EKF). This work is focused on the synchronous generator because it constitutes a fundamental component of the electric power system (EPS). The dynamic behavior of the generator in an electric grid is simulated in Matlab, using for this purpose the One Machine-Infinite Bus System (OMIB) as the reference system for this study. The results of this simulation are compared with the data generated by Power World Simulator. On the other hand, two standard dynamic models of the synchronous generator are used to develop the dynamic state estimator: the Two-Axis fourth order model and the sixth order GENROU model. The EKF estimation algorithm is applied to this two dynamic models in order to design the estimator block, and the filter’s parameters are tuned by simulating the ensemble “OMIB System-Estimator”. Finally, the performance of the developed state estimators is evaluated and compared, and the effect of the sampling time on the estimation is analyzed.

Gamboa Benítez, Silvana del Pilar, director

Generador Sincrónico; Simulación Dinámica;