Grupos Electrogenos

energética Vol. XXVIII, No. 2/2007

APLICACIONES INDUSTRIALES

Estudio de estabilidad en un sistema eléctrico con grupos electrógenos
Juan G. Boza Recibido: Julio del 2007 Aprobado: Septiembre del 2007 Resumen / Abstract En la estructura del sistema eléctrico de Cuba se está produciendo un significativo cambio, con motivo de la instalación masiva de los grupos electrógenos como nuevasfuentes de generación, próximas a los consumidores. Esto obliga a realizar un análisis de los regímenes estacionarios y transitorios para diferentes escenarios del nivel de carga del sistema. Se requiere entonces conocer los valores de los principales parámetros y la influencia de este tipo de generadores en el comportamiento de un sistema eléctrico. Palabras clave: Grupos electrógenos, estabilidad,estacionario, transitorio In this work, taking in to account, the installation of the new generators groups of diesel engine generator burning fuel oil and/or diesel fuel in the electric power system of Cuba, near of the loads center the study of stationary and transient operation of power electric system requiere to know the range of parameters of the differents elements. Key words: Diesel enginegenerator, stability, stationary, transient

INTRODUCCIÓN La utilización de las nuevas tecnologías en la generación de la electricidad está creciendo en el mundo. Cuando estas nuevas unidades de generación están conectadas en las redes de distribución de los sistemas electricos de potencia pueden incidir de forma significativa en el comportamiento de una red eléctrica ante los distintos regímenesde operación, y en particular, sobre los distintos tipos de la estabilidad: del ángulo (transitoria y dinámica), de la frecuencia y del voltaje. Con la significativa aplicación de las nuevas fuentes de generación conectadas en las redes de distribución, estas dejan de ser circuitos pasivos para convertirse en circuitos activos que pueden suministrar potencia activa y reactiva a la transmisión.Tradicionalmente no era necesario considerar los problemas de estabilidad asociados con las redes de distribución, sin embargo, la inercia de las unidades

generadoras conectadas, frecuentemente es baja y no siempre el tiempo de operación de la protección asegura la estabilidad para todos los tipos de fallas. Una falla en la red, un disparo de un generador convencional u otra perturbación en la redpuede originar la desconexión de un gran número de generadores dispersos, provocando un déficit de generación y una caída temporal de la frecuencia.1 En el caso de la potencia que suministran los generadores eólicos, los cambios rápidos con altas velocidades del viento pueden provocar pérdida de generación por la acción de las protecciones de frecuencia al producirse excursiones de la frecuenciay situaciones dinámicamente inestables. Frecuentemente el sistema de protección proporciona las mejores opciones para mejorar la estabilidad de un sistema de potencia, de aquí que un sistema que tienda a ser inestable debe ser provisto de protecciones rápidas.

27 La introducción de la generación distribuida presenta algunas barreras que se deben salvar:2 • Implica cambios de paradigma. •Requiere cambios de enfoque. • Puede afectar la seguridad del sistema. • Puede afectar la calidad del servicio. • Puede dificultar la operación del sistema. • Requiere mayor monitoreo y control. ESTUDIO DE ESTABILIDAD DE UN SISTEMA ELÉCTRICO CON PEQUEÑOS GENERADORES CONECTADOS La generación distribuida se puede materializar a través de diferentes tecnologías: Grupos electrógenos (motores diesel omotores fuel); turbinas de gas; generadores eólicos; generadores fotovoltaicos y otras. Los programas para el análisis de la estabilidad, entre ellos el Power Systems Explorer (PSX), que se explota en Cuba, poseen la posibilidad de modelar los enrollados amortiguadores, sin embargo, no se cuenta en general con valores de estos elementos. Si se tiene en cuenta el bajo valor de la constante de inercia...