Estudio de Estabilidad Transitoria

Inacap – Sede Santiago Sur


Estudio de Estabilidad Transitoria – Informe Nº2

* Indice
Contenido Pag.

1.0 Introduccion 3
2.0 Estabilidad Transitoria 4
1.1 Fundamento de igualdad de áreas 4
3.0 Programas de Simulación 5
2.1 Powerworld Simulator 6
4.0 Desarrollo de Actividad 6
5.0 Conclusiones 13

ANEXOS
ANEXO I TABLA DE RESULTADOS
* Tablas, Ilustraciones,Gráficos y Ecuaciones

Tabla 3.1 : Inductancias solicitadas. 6
Tabla 3.2 : Indicadores de tensiones y tiempos mínimos y máximos registrados por barra. 9

Ilustración 3.1 : SEP solicitado. 6
Ilustración 3.2 : Dibujo de SEP a simular 7
Ilustración 3.3 : Tensiones y ángulos de las barras del SEP 7
Ilustración 3.4 : Porcentajes de saturación de los componentes delSEP 7
Ilustración 3.5 : Ventana para ingreso de parametros de calculo de estabilidad transitoria 8
Ilustración 3.6 : Valores finales del estudio de estabilidad transitoria. 12

Gráfico 3.1 : Potencia eléctrica del generador conectado a barra N°1 alterada por falla en línea N°2 9
Gráfico 3.2 : Potencia eléctrica del generador conectado a barra N°3 alterada por fallaen línea N°2 10
Gráfico 3.3 : Potencias eléctricas de ambos generadores 11

Ecuación 1.1 : Ecuación de oscilación de una máquina sincrónica. 4
Ecuación 1.2 : Ecuación definitiva de igualdad de áreas. 5

Introduccion
Antiguamente no existían mayores alternativas ante la necesidad de realizar un análisis de un SEP mediante una matriz, o algún método de iteraciones comoNewton Rhapson o Gauss-Seidel.

Con el paso de los años, se han elaborado nuevas alternativas con un alto índice de perfección, las cuales tienen como objetivo facilitar el trabajo para las personas dedicadas al área de ingeniería y en este caso, para el análisis de sistemas eléctricos de potencia.

A continuación, desarrollaremos un ejercicio propuesto en clases además de comentar más afondo en qué consiste el análisis de estabilidad transitoria dentro de los SEP.

Estabilidad Transitoria
La estabilidad transitoria es la capacidad del sistema eléctrico para mantener el sincronismo cuando es sometido a una perturbación fuerte, por ejemplo una falta en la red de transporte, pérdida de generación o pérdida de una cantidad importante de carga.
El sistema eléctrico responde a unaperturbación de estas características mediante grandes variaciones de los ángulos de los generadores síncronos y grandes oscilaciones de los flujos de potencia, de las tensiones y de otras variables del sistema. Si la separación angular entre generadores síncronos permanece acotada, entonces el sistema mantiene el sincronismo. En caso contrario pierde el sincronismo, lo cual suele hacerse evidentetranscurridos 2 ó 3 segundos desde la perturbación.

La estabilidad es una propiedad de un sistema en un punto de funcionamiento dado sometido a una perturbación determinada. La misma red eléctrica sometida a la misma perturbación puede ser estable en un punto de funcionamiento (por ejemplo, en hora valle) e inestable en otro (por ejemplo, en hora punta). Del mismo modo, la misma red en el mismopunto de funcionamiento puede ser estable ante una perturbación e inestable ante otra. En consecuencia, los estudios de estabilidad suelen precisar el análisis de un número de casos elevado, para así poder abarcar las distintas perturbaciones de interés y los principales puntos de funcionamiento del sistema.
Fundamento de igualdad de áreas
La ecuación de oscilación de una maquina sincrónicacorresponde a:

Ecuación [ 2 ]. [ 1 ]: Ecuación de oscilación de una máquina sincrónica.

Donde H es la constante de inercia, w0 la frecuencia de sincronismo, Pm la potencia mecánica entrante y Pe la potencia eléctrica saliente, quedando en la siguiente expresión:

O bien factorizando:

,
En donde, integrando entre dos puntos A y B, obtenemos:

Y en donde buscaremos dos puntos A y B en...