Equivalentes en el dominio del tiempo para el análisis dinámico de sistemas eléctricos de potencia

Abstract

This work begins with an three-phase analysis of the models of the transmission elements of the power system, in particular the model of the transformer and the transmission line, which are used for calculate electromagnetic transients by program PSCAD/EMTDC, to their nonlinear characteristics and their answer to the frequency are described, insisting on the differences of interaction between the component and the rest of the ca system. The incorporation of nonlinear elements is analyzed, in where is conclude, that a feasible form to consider these nonlinear elements is by means of the intrinsic information in the waveform of the voltage and current of the system under capacitor switching operations conditions and not necessarily considering the model detailed of the system elements, describes the equivalent model of the dynamic one used in the thesis, which is obtained taking into account effects nonlinear under transient conditions in the power system. The information of the nonlinear effects, is implicit in the measurement of the signals of voltage and current, in the node of interphase of the power system that will be replaced by the equivalent one, these signals are obtained under present conditions in the power system, as they are it the switching transients. The results of the application of the developed technique allow determining that it is a technique that allows precise modeling of the power system with a moderate level of complexity as far as the application of the technique; nevertheless, it is a robust technique as far as the requirement of compute calculation by the resulting variables of great dimension.

En este trabajo se inicia con un análisis de modelos trifásicos de los elementos de transmisión del sistema eléctrico, en particular el modelo del transformador y de la línea de transmisión, los cuales son utilizados para el cálculo de transitorios electromagnéticos por el programa PSCAD/EMTDC, se describen sus características no lineales y su respuesta a la frecuencia, haciendo hincapié en las diferencias de interacción entre el componente y el resto del sistema de ca. Se analiza la incorporación de elementos no lineales en los análisis dinámicos de sistemas eléctricos de potencia, en donde se concluye, que una forma factible de considerar éstos elementos no lineales es por medio de la información intrínseca en las formas de onda del voltaje y corriente del sistema bajo condiciones transitorias y no necesariamente considerando el modelo detallado de los elementos del sistema, se describe el modelo del equivalente utilizado en la tesis, el cual se obtiene tomando en cuenta efectos no lineales bajo condiciones generadas al energizar un banco de capacitores en el sistema de potencia. La información de los efectos no lineales, se encuentra implícita en la medición de las señales de voltaje y corriente, en el nodo de interfase de la parte del sistema de ca que será sustituido por el equivalente, éstas señales son obtenidas bajo condiciones presentes en el sistema de potencia, como lo son la energización de bancos de capacitores y de líneas de transmisión. Los resultados de la aplicación de la técnica desarrollada permiten determinar que la técnica permite un modelado muy preciso del sistema de potencia con un nivel moderado de complejidad en cuanto a la aplicación de la técnica, sin embargo, es una técnica robusta en cuanto al requerimiento de cómputo por las variables resultantes de gran dimensión.