Análisis de estabilidad de un sistema eléctrico de potencia

UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR
DEPARTAMENTO DE CONVERSION Y TRANSPORTE DE ENERGIA
CT4234-SISTEMAS DE POTENCIA II
REALIZADO POR: GABRIEL VIERA
gevusb@gmail.com

Para la elaboración de esta tarea se realizaron una serie de programas en MatLab. Uno de ellos permite la obtención de las matrices YBARRA. Este programa fue realizado bajo la premisa de que cada generador posee conectado en serie untransformador elevador, que es típico en sistemas de transmisión.
Debido a que una de las máquinas, específicamente la máquina conectada a la barra 1, en el sistema a analizar no posee conectado en serie un transformador, el programa realizado presentará fallas en la ejecución. Para corregir este error se considero que existe un transformador conectado en serie con la máquina 1 del sistema y quedicho transformador posee una reactancia de secuencia positiva, negativa y cero nula, es decir x+=x-=x0=0Ω, que es igual al sistema original que no contiene a dicho transformador.
A continuación se presenta el sistema analizar con las modificaciones nombradas anteriormente:

Datos de líneas y transformadores en por unidad con base de 100MVA
Nodo Inicio | Nodo Fin | R | X | B/2 |
1 | 7 | 0 |0 | 0 |
2 | 4 | 0 | 0.035 | 0 |
3 | 5 | 0 | 0.042 | 0 |
4 | 6 | 0.028 | 0.125 | 0.0035 |
5 | 6 | 0.026 | 0.175 | 0.03 |
7 | 4 | 0.035 | 0.225 | 0.0065 |
7 | 5 | 0.025 | 0.105 | 0.0045 |
7 | 6 | 0.04 | 0.215 | 0.0055 |

Notar que la barra 1 del sistema original ahora sera la barra 7 del sistema modificado.

Datos de los generadores en base de 100MVA
Nodo del Generador | Ra(pu)| Xd’(pu) | H(seg) |
1 | 0 | 0.2 | 20 |
2 | 0 | 0.15 | 4 |
3 | 0 | 0.25 | 5 |

Flujo de carga prefalla del sistema de 6 barras
Barra | Tensión(pu) | Ángulo(º) | PD (MW) | QD (MW) | PG (MW) | QG (MW) |
2 | 1.04 | 1.47 | 0 | 0 | 150 | 99.771 |
3 | 1.03 | 0.8 | 0 | 0 | 100 | 35.67 |
4 | 1.008 | -1.401 | 100 | 70 | 0 | 0 |
5 | 1.016 | -1.499 | 90 | 30 | 0 | 0 |
6 | 0.941 | -5.607 |160 | 110 | 0 | 0 |
7 | 1.06 | 0 | 0 | 0 | 105.287 | 107.335 |
Todos los datos dados están en una base de potencia de 100MVA

Datos del SEP para el análisis en secuencia cero:
Datos de líneas y transformadores en por unidad con base de 100 MVA
Nodo Inicio | Nodo Fin | R | X | B/2 |
1 | 7 | 0 | 0 | 0 |
2 | 4 | 0 | 0.035 | 0 |
3 | 5 | 0 | 0.042 | 0 |
4 | 6 | 0.0420 | 0.1875 |0.0035 |
5 | 6 | 0.0390 | 0.2625 | 0.03 |
7 | 4 | 0.0525 | 0.3375 | 0.0065 |
7 | 5 | 0.0375 | 0.1575 | 0.0045 |
7 | 6 | 0.0600 | 0.3225 | 0.0055 |

Datos de los generadores es base de 100MVA
Nodo del Generador | Ra | X0 |
1 | 0 | 0.02 |
2 | 0 | 0.015 |
3 | 0 | 0.025 |

Análisis Pre-falla:
Matriz YBARRA:

Al aplicar la reducción de Kron queda:

Para todas las fallas que seestudiaran a continuación se asumirá que las protecciones despejan la falla mediante la apertura trifásica de los interruptores de la línea 5‐6. Por lo tanto en condición post-falla se tiene lo siguiente:
Análisis Post-falla:
Matriz YBARRA:

Al aplicar la reducción de Kron queda:

Análisis en condición de falla:
* Falla trifásica a tierra sólida:

Matriz YBARRA:

Al aplicar la reducciónde Kron queda:

* Falla bifásica sólida:

Matriz YBARRA:

Al aplicar la reducción de Kron queda:

* Falla bifásica a tierra sólida:

Matriz YBARRA:

Al aplicar la reducción de Kron queda:

* Falla monofásica sólida a tierra:

Matriz YBARRA:

Al aplicar la reducción de Kron queda:

* Un conductor abierto:
Matriz YBARRA:

Al aplicar la reducción de Kron queda:* Dos conductores abiertos:
Matriz YBARRA:

Al aplicar la reducción de Kron queda:

Para el análisis de las redes de secuencia se tienen las siguientes matrices:

Análisis de la red de secuencia negativa:
Matriz YBUS:

Matriz ZBUS:

Zthn=ZBUS(6,6)=0.0324+0.0974i

Análisis de la red de secuencia cero:

Matriz YBUS:

Debido a que en el análisis en secuencia cero quedaron 2...