Estabilidad transitoria

La estabilidad transitoria y de pequeña señal en la operación de un SP

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La estabilidad transitoria y de pequeña señal en la operación de un SP
Juan Gonzalo Londoño Estrada I.E. MSc RESUMEN Resumen  La estabilidad transitoria y de pequeña señal en un sistema de potencia son uno de los puntos más álgidos a ser afrontados por los operadores de una sala de control; sin embargo mediante unascuantas consideraciones practicas en la operación de un sistema de potencia es posible conservar un margen adecuado y mantener el sistema operando de manera segura y confiable. Tanto las pequeñas como grandes perturbaciones afectan la estabilidad de un sistema, tanto la de pequeña señal como la transitoria, pero es finalmente el operador de la sala de control el encargado de afrontarlas y buscarleuna solución rápida, práctica, segura, confiable y económica. Este artículo recoge un poco de todo esto con el objetivo de darle al operador de la sala de control un repaso teórico acerca de la estabilidad y mostrarle los posibles caminos a tomar en caso de tener que intervenir el sistema para lidiar con algunos de estos molestos problemas. I. INTRODUCCION A LA ESTABILIDAD TRANSITORIA Uno de losíndices más importantes en la seguridad eléctrica de un sistema de potencia es el que este posea suficiente reserva de estabilidad transitoria en caso de presentarse algún evento que perturbe la operación normal del mismo. La estabilidad transitoria en un sistema de potencia es la capacidad que tiene el sistema de volver a su punto de equilibrio o condición inicial después de una perturbaciónfuerte y súbita, tal que los valores pos alteración queden sino iguales muy próximos a los valores iniciales antes de la perturbación. A diferencia de la estabilidad transitoria, la estabilidad de pequeña señalen un sistema de potencia es la capacidad de mantener los valores de los parámetros del sistema muy próximos a los valores nominales en caso de pequeñas perturbaciones, es decir, cambios lentosque se den en el sistema. Acá se debe entender que cuando se habla de todo el sistema no solamente se refiere a los nodos principales sino a todo al conjunto en general. Es obvio que un sistema que es capaz de soportar alteraciones fuertes manteniendo la estabilidad, va a ser estable cuando las alteraciones sean pequeñas. Por eso, si el sistema dispone de una reserva de estabilidad transitoria,esto quiere decir, que cuenta implícitamente con cierta reserva de estabilidad estática. Cuando hablamos de estabilidad, tenemos que tener en cuenta todo el sistema como un conjunto único y no solo a los generadores sincrónicos; antes por estabilidad, se comprendía como la capacidad de mantener en sincronismo los generadores del sistema. Esta limitación del concepto de estabilidad no es del todoexacta y se puede explicar porque históricamente cuando de abordaron los primeros estudios eléctricos de estabilidad en un sistema de potencia, el sincronismo de los generadores se destacaba como el factor más importante, luego y después de estudios más profundos se pudo comprobar la importancia que tienen las cargas asíncronas y otras en la estabilidad transitoria y de pequeña señal. II. LOSCORTOCIRCUITOS Y SU EFECTO EN LA ESTABILIDAD TRANSITORIA Vamos a hacer un pequeño análisis general de los fenómenos físicos que se producen en un sistema eléctrico durante un cortocircuito y su efecto sobre la estabilidad transitoria del sistema. En caso de un cortocircuito en el sistema, en los generadores surgen grandes corrientes, tanto en las bobinas del estator con en las del rotor; la aparición deestas súbitas corrientes en las bobinas del rotor del generador, se explica por la imposibilidad de un cambio instantáneo de la corriente de magnetización en la bobina de excitación del generador. Desde el punto de vista de la estabilidad transitoria lo más esencial es el cambio brusco y súbito del par electromagnético de freno en el eje del generador. Cuanto más cerca se encuentre el generador...