Estudio de oscilaciones en sistemas eléctricos de potencia

Abstract

An electric power system or power system consists of a large number of interconnected components. The main functions of a power system is to generate, transmit and distribute electricity. In this paper we study two major problems encountered in power systems: A) voltage instability and B) oscillations between areas. A numerical study to assess the stability of voltage is affected by the presence of degenerate Hopf bifurcations occurs. Bifurcations multiparametric analysis, the existence of degenerate Hopf bifurcation points is identified. Stability diagrams for these branches are calculated. From these dynamic voltage is set when the system is operating near the Hopf bifurcations degenerate. Finally, the application of a STATCOM is proposed to eliminate the oscillations of sustained voltage and degenerate Hopf bifurcations. In the case of oscillations between areas, a new formula is derived to calculate the sensitivity of weakly damped electromechanical oscillations relative to redispatch generation. The formula could deal with the combination of some observations, calculations and heuristic methods to dampen m as effective as the oscillations between areas.

Un sistema eléctrico de potencia o sistema de potencia está conformado por un gran número de componentes conectados entre sí. Las funciones principales de un sistema de potencia son generar, transmitir y distribuir la energía eléctrica. En este trabajo estudiamos dos grandes problemas que se presentan en los sistemas de potencia: A) la inestabilidad de voltaje y B) las oscilaciones entre áreas. Se presenta un estudio numérico para evaluar como la estabilidad de voltaje se ve afectada por la presencia de bifurcaciones Hopf degeneradas. Del análisis de bifurcaciones multiparamétricas, se identifica la existencia de los puntos de bifurcación Hopf degenerados. Se calculan los diagramas de estabilidad para estas bifurcaciones. A partir de ellos se establece la dinámica del voltaje cuando el sistema está operando cerca de las bifurcaciones Hopf degeneradas. Por último, se propone la aplicación de un StatCom para eliminar las oscilaciones de voltaje sostenidas y las bifurcaciones Hopf degeneradas. En el caso de las oscilaciones entre áreas, se deriva una nueva fórmula para calcular la sensibilidad de oscilaciones electromecánicas débilmente amortiguadas con respecto al redespacho de generación. La fórmula podría lidiar con la combinación de algunas observaciones, cálculo y métodos heurísticos para amortiguar de manera más efectiva las oscilaciones entre áreas.