Estimación de la frecuencia mínima debido a desbalances generación – carga en sistemas eléctricos de potencia

Paguanquiza Iza, Karen Vanessa

2020-02-14

Paguanquiza Iza, K. V. (2020). Estimación de la frecuencia mínima debido a desbalances generación – carga en sistemas eléctricos de potencia. 111 hojas. Quito : EPN.
T-IE/5017/CD 10269

Descargar documento

En el trabajo de titulación se presenta una metodología que permite estimar el valor mínimo o máximo que alcanza la frecuencia cuando en un Sistema Eléctrico de Potencia (SEP) se presenta un desbalance generación – carga. Primero, se determina el modelo equivalente reducido del sistema de control potencia – frecuencia, obteniéndose los parámetros de dicho modelo mediante el “Estimador de parámetros” de Simulink de Matlab cuya entrada son las curvas potencia – velocidad determinadas mediante de la prueba de toma o rechazo de carga de cada generador. Luego, se establecen ecuaciones que provienen del modelo equivalente reducido para determinar de forma analítica el valor estimado mínimo o máximo de la frecuencia y su tiempo de ocurrencia. Finalmente, se comparan los resultados obtenidos de simulaciones en el dominio del tiempo usando el programa PowerFactory de DigSilent con los resultados calculados mediante el modelo analítico. Para explicar el desarrollo de la metodología propuesta, se ha elegido el sistema de prueba IEEE New England de 39 barras y 10 generadores. Hecho esto, la metodología propuesta se aplica al Sistema Nacional Interconectado (SNI) ecuatoriano, donde el sistema eléctrico colombiano es representado mediante un equivalente dinámico.

The work presents a methodology to estimate the minimum or maximum value of the frequency excursions when a power imbalance (load-generation) occurs. First, an Reduced Equivalent Model (REM) of the power-frequency control system will be determined. Then, the parameters of REM model are obtained using the Matlab-Simulink “Parameter Estimator”, whose input is the load rejection test curves of each generator of the system. Later, a set of equations that come from the REM model will be established to determine analytically the minimum or maximum estimated value of the frequency and its time of occurrence. Finally, the results obtained from the complete model simulation (using PowerFactory) are compared with the results obtained from the analytical model. To improve the understanding of methodology usage, the IEEE New England System of 39 bus and 10 generators is used as a case study. Once this is done, the proposed methodology will be applied to the Ecuadorian Interconnected Power System (SNI). Results show good agreement with full time domain simulations.

Granda Gutiérrez, Nelson Victoriano, director

SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA; GENERACIÓN DE ENERGÍA; CONTROL;