Due to the proliferation of large wind farms connected to the electric network, efficient simulation tools to evaluate the operation of these wind parks is used. In addition, mandatory minimum technical requirements imposed in grid codes for the connection of wind power generation can be fulfill by investigating the utilization of wind power for a set of disturbances. In this thesis, a system impact study for the interconnection of wind generation to the National Interconnected System is presented. This work applies the simulation package called PSS/E in order to evaluate the impact of wind farms on the steady state solution of nodal voltages and power flows. Moreover, system dynamic solutions are performed to analize the stability of the power system in contingency conditions. A wind turbine model with a doubly fed induction generator, suitable for dynamic simulations in PSS/E is presented. Various studied cases are designed to show the dynamic response of the system following critical disturbances such as a three-phase fault, loss of load and loss of generation in the neighborhood of the double-fed induction generator. The power flow solution of the electrical system, including the wind farm, is used as initial conditions for the dynamic simulation. Dynamic modeling of the GE 1.5 MW wind turbine included in the PSS/E package is used in system impact studies. Based of this turbine model, an aggregated dynamic model of a wind farm is presented. Furthermore, the use of a small scale system is proposed for the region of Istmo de Tehuantepec in order to verify the performance of wind farms on a smaller test system than the National Interconected System, but preserving the approximate response of the large scale electrical system.
Debido a la presencia cada vez más creciente de grandes parques de generación eólica conectados a las redes eléctricas, se utilizan herramientas de simulación que permitan estudiar el efecto de estos parques eólicos. Además, los lineamientos establecidos en los códigos de red para la conexión de instalaciones eólicas hacen más evidente la necesidad de investigar la utilización del parque eólico conectado a la red eléctrica ante un gran número de disturbios. En esta tesis se presenta el estudio de la operación del Sistema Interconectado Nacional con presencia de parques eólicos. Se utiliza el paquete de simulación PSS/E para evaluar el impacto de los parques eólicos en la solución de estado estable en voltajes nodales y flujos de potencia. Además, se estudia la solución dinámica del sistema eléctrico bajo condiciones de contingencia. Se usa el modelo de una turbina eólica con un generador de inducción doblemente alimentado y se presenta el modelo dinámico de esta turbina desarrollado por PSS/E. Se presentan estudios del comportamiento dinámico del generador de inducción doblemente alimentado bajo condiciones de fallas trifásicas, pérdidas de carga y pérdidas de generación. El estudio de flujos de potencia del sistema eléctrico incluido el parque eólico se utiliza como condición inicial para realizar la simulación dinámica. En estos estudios se utilizan los parámetros del generador genérico de 1.5 MW que está incorporado al paquete PSS/E. Basado en este modelo de la turbina, se presenta el modelo dinámico equivalente de un parque eólico. Así mismo, se propone el uso de un sistema de pequeña escala para la zona del Istmo de Tehuantepec, con el propósito de verificar el desempeño de los parques eólicos en un sistema de menor dimensión que el Sistema Interconectado Nacional, pero que represente de forma aproximada la respuesta del sistema eléctrico de gran escala.
