Análisis de inestabilidad de voltaje en sistemas eléctricos de potencia

Abstract

Because now the Power Systems are working every day closer to their limits operational stability, which manifested increasingly by its nonlinear behavior and even chaotic electrical system. For this reason, changes in voltage stability at certain points balance is studied in this thesis in a small three-node model. This analysis allows to observe the evolution of complex dynamic system voltages due to small variations in electrical parameters (quasistatic), which in the worst case the electrical system voltage collapses. This analysis is performed by applying the theory of bifurcations, which qualitatively determines the dynamic behavior of the electrical system due to small perturbations. Also, the software tool is used to quantify XPPAUT operating points in the electrical system voltage becomes unstable due to the presence of a fork.

Debido a que en la actualidad los Sistemas Eléctricos de Potencia están funcionando cada día más cerca de sus límites de estabilidad operativa, lo cual se manifiesta cada vez más por su comportamiento no lineal, e incluso caótico, del sistema eléctrico. Por esta razón, se estudia en esta tesis los cambios de la estabilidad de voltaje en ciertos los puntos de equilibrio en un pequeño modelo de tres nodos. Este análisis permite observar la compleja evolución dinámica de los voltajes del sistema debido a pequeñas variaciones en sus parámetros eléctricos (cuasiestáticos), que en el peor de los casos el sistema eléctrico sufre un colapso de voltaje. Este análisis se realiza por medio de la aplicación de la teoría de bifurcaciones, la cual permite determinar de manera cualitativa el comportamiento dinámico del sistema eléctrico debido a pequeñas perturbaciones. Asimismo, se utiliza la herramienta computacional XPPAUT para cuantificar los puntos operativos en que el sistema eléctrico pierde estabilidad de voltaje debido a la presencia de una bifurcación.