Cálculo de capacidad de transferencia de energía con restricciones de estabilidad transitoria en sistemas eléctricos de potencia

Abstract

This Thesis presents an approach to formulate a global transient stability-constrained optimal power flow algorithm that allows the computation of transiently stable optimal equilibrium points, which provide the transfer capability of a power system. The transient stability-constrained optimal power flow problem is formulated in the Euclidian space, where the number of dynamic and transient constraints to be considered in the optimization process is reduced to a one single stability constraint. This constraint is derived from sensitivity analysis carried out from the single machine equivalent method and is only expressed in terms of the steady-state variables, which allow diminishing the length of time-domain simulation to be included into the global transient stability-constrained optimal power flow to a single (initial) time step, improving in this way its practical application. In this worn the mechanical power of generators is used as transient stability index.

En esta Tesis se presenta un enfoque para formular un algoritmo global de flujos de potencia óptimos con restricciones de estabilidad transitoria que permite calcular puntos de equilibrio transitoriamente estables, los cuales proporcionan la capacidad de transferencia de un sistema eléctrico de potencia. El problema de flujos de potencia óptimos con restricciones de estabilidad transitoria es formulado en el espacio Euclidiano, donde el número de restricciones dinámicas y de estabilidad transitoria a ser considerado en el proceso de optimización es reducido a una sola restricción de estabilidad. Esta restricción es derivada del análisis de sensibilidad llevado a cabo mediante el método de máquina equivalente única y solamente es expresada en términos de variables de estado estacionario, lo que permite disminuir la longitud de la simulación en el dominio del tiempo que será incluida en el enfoque global de flujos de potencia óptimos con restricciones de estabilidad transitoria para un solo paso de tiempo (inicial), mejorando de esta manera su aplicación práctica. Cabe resaltar que en este trabajo se utiliza a la potencia mecánica de entrada de los generadores como índice de estabilidad transitoria.