Análisis multiparamétrico de bifurcaciones en sistemas eléctricos

Abstract

Non-linear instabilities, including voltage collapse, occurring in electric power systems due to continuous quasi-static changes in one or more of its parameters are studied en this thesis. The analysis is based on the nonlinear dynamical and bifurcation theories. It is shown that the application of both generator’s excitation control and the Synchronous Static Compensator (StatCom) can eliminate some of the bifurcations and increase the maximum point of system’s loadability. A study based on multiparameter bifurcations analysis is developed to assess the cause of the occurrence of an instable hole inside a region that was supposed stable. It is shown that the occurrence this hole is due to the collision of two degenerated Hopf bifurcations. It is also shown that the use of both generator’s excitation control and the StatCom retards the appearance of the instable hole inside the stability region.

En esta tesis se estudia las inestabilidades no lineales, incluyendo colapso de voltaje, que ocurren en los sistemas eléctricos de potencia al variar uno o más parámetros del sistema. El análisis esta basado en la teoría de dinámica no lineal y bifurcaciones. Se muestra que la aplicación de controles de excitación del generador y del Compensador Estático Síncrono (StatCom) elimina algunas de las bifurcaciones e incrementan el punto de máxima cargabilidad del sistema de potencia. Un estudio basado en análisis de bifurcaciones al variar más de un parámetro del sistema de potencia es desarrollado para encontrar la causa de la presencia de un agujero inestable dentro de una región que se suponía era estable. También se muestra que la aparición del agujero inestable dentro de la región de estabilidad es causada por dos bifurcaciones Hopf degeneradas. Además se muestra que el uso de controles de excitación del generador y del StatCom retrasa la aparición del agujero inestable dentro de la región de estabilidad.