Estabilidad

Capítulo 2

Estabilidad en
Sistemas de Potencia
2.1 Conceptos Básicos y Definiciones
La estabilidad de un sistema de potencia puede ser ampliamente definida como aquella propiedad de un
sistema de potencia que permite a este mantenerse en un estado de operación equilibrado bajo condiciones
normales y recuperar un estado aceptable de equilibrio luego de ser sujeto a una perturbación.
Lainestabilidad en un sistema de potencia puede ser manifestada en muchas diferentes formas dependiendo
de la configuración y modo de operación. Tradicionalmente el problema de estabilidad ha sido el
mantenimiento de la operación sincronizada. Desde que los sistemas de potencia confiaron en las maquinas
sincrónicas para la generación de electricidad, una condición necesaria para operación satisfactoria esque
todas las maquinas sincrónicas mantenga el sincronismo, o mas coloquialmente “en paso” (in step) o en
sincronismo. Este aspecto de la estabilidad es influenciado por la dinámica de los ángulos de los rotores y las
relaciones potencia ángulo.
La inestabilidad también puede ser encontrada sin la pérdida de sincronismo. Por ejemplo un sistema
consistente de un generador sincrónico alimentando unacarga de motor de inducción a través de una línea de
transmisión puede transformarse inestable por el colapso del voltaje de la carga. Mantener el sincronismo no
es una cuestión en éste caso; en cambio, la preocupación es la estabilidad y el control de voltaje.
En la evaluación de la estabilidad el interés es el comportamiento del sistema cuando es sujeto a una
perturbación (disturbance)transitoria. La perturbación puede ser pequeña o grande. Las perturbaciones
pequeñas en la forma de cambios de carga tienen lugar continuamente, y el sistema se ajusta por si mismo a
las condiciones cambiantes. El sistema debe ser capaz de operar satisfactoriamente bajo esas condiciones y
satisfacer satisfactoriamente el máximo valor de la carga. Este además debe ser capaz de sobrevivir a
numerosasperturbaciones de una naturaleza severa, tales como cortocircuitos en una línea de transmisión,
perdida de un generador de gran tamaño o carga, o la perdida de n alinea de interconexión entre dos
subestaciones. La respuesta del sistema a una perturbación involucra mucho del equipamiento. Por ejemplo
un cortocircuito en un elemento critico, seguido por su aislamiento o despeje por los relés de proteccióncausará variaciones en la potencia transferida, velocidad del rotor de la máquina, y voltajes de barra; las
variaciones de voltaje actuaran tanto el regulador del voltaje del generador como el del sistema de
transmisión; las variaciones de velocidad actuara el gobernador del pri-motor: los cambios en la carga de las
líneas de interconexión actuaran los controles de generación; los cambios en voltajey frecuencia afectaran las
cargas en el sistema en variados grados dependiendo de sus características individuales. Además, los
dispositivos empleados para proteger los equipos individuales pueden responder a variaciones en las variables
del sistema, y entonces afecta el comportamiento del sistema. En algunas situaciones dadas, sin embargo, las
respuestas de solo una limitada cantidad de equipospueden ser significantes. Por lo tanto, algunas
suposiciones son usualmente hechas para simplificar el problema y enfocarse en los factores que influencian
el específico tipo del problema de estabilidad. La comprensión de los problemas de estabilidad es
grandemente facilitada por la clasificación de la estabilidad en varias categorías.

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Estabilidad en Sistemas de Potencia

2.2 Estabilidad de Angulo Rotorico

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La estabilidad de ángulo del rotor, es la habilidad de las máquinas sincrónicas interconectadas en un
sistema de potencia de...