Indices de estabilidad de tensión en tiempo real

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Scientia et Technica Año XVI, No 44, Abril de 2010. Universidad Tecnológica de Pereira. ISSN 0122-1701

ÍNDICES PARA DETECTAR EN TIEMPO REAL PROBLEMAS DE ESTABILIDAD DE
VOLTAJE
Indices for on-line detection of voltage stability problems

RESUMEN
Este artículo presenta una taxonomía de los índices que han sido desarrollados
para la detección en tiempo real de problemas de estabilidad devoltaje y los
resultados de un estudio comparativo de tres índices calculados con fasores
locales. De los resultados es este estudio se recomienda: i. No utilizar la
magnitud del voltaje en barras ni la cargabilidad de los componentes como
únicos criterios para valorar la estabilidad de voltaje. ii. Utilizar una
combinación de dos tipos de índices basados en fasores locales, uno para
barrajes y otropara componentes.
PALABRAS CLAVES: Estabilidad de voltaje, planeamiento de sistemas de
potencia, seguridad de sistemas de potencia.
ABSTRACT
This paper presents a taxonomy of the indexes that have been developed for the
on line detection of voltage stability problems and the results of a comparative
study of three indexes calculated from local phasors. From results of this study it
is recommended: 1.Not to use the busbar voltage magnitude neither the
component loadability as the only criteria to assess the system voltage stability.
2. To use a combination of two types of indexes based on local phasors, one for
busbars and another one for components.

CARLOS J. ZAPATA
Ingeniero Electricista, Ph.D (C)
Profesor Asociado
Universidad Tecnológica de Pereira
cjzapata@utp.edu.co
MARIO A. RÍOSIngeniero Electricista, Ph.D
Profesor Asociado
Universidad de los Andes
mrios@uniandes.edu.co
JORGE M. ARIAS
Ingeniero Electricista, M.Sc (C)
Asistente de Investigación
Universidad Tecnológica de Pereira
jorgeutp@gmail.com

KEYWORDS: Voltage stability, power system planning, power system security.
1. INTRODUCCIÓN
Seguridad

Actualmente, los problemas de estabilidad de voltaje
representan el mayor riesgopara la seguridad operativa
de los grandes sistemas de potencia. En los apagones
registrados en diversas partes del mundo, se ha detectado
que la situación final, luego de la cascada de eventos
conducente al apagón, ha sido el colapso de voltaje. Por
esta razón, es importante que los operadores de los
sistemas de potencia cuenten con indicadores que los
alerten sobre la presencia de problemas deestabilidad de
voltaje y de cercanía al colapso.
La seguridad operativa valora la habilidad del sistema
eléctrico de potencia para conservar la estabilidad ante
diversas perturbaciones. Estos estudios se realizan para
el muy corto plazo, sea fuera de línea un día antes ó en
tiempo real, tal como se muestra en la Fig. 1.
Para la operación en tiempo real, un grupo de trabajo de
CIGRE [1] indica queel cálculo de índices de seguridad
debe hacerse en tiempos menores a 15 minutos, de tal
manera que, si se requiere, los operadores puedan aplicar
a tiempo medidas correctivas que salvaguarden la
estabilidad del sistema.
Fecha de Recepción: Enero 26 de 2010
Fecha de Aceptación: Marzo 25 de 2010

Planeamiento de la operación:
Valoración fuera de línea un
día antes

Operación en tiempo real:Valoración máximo cada 15
minutos

Despacho programado
Límites de transferencia
Índices de seguridad
Lista de contingencias criticas

Límites de transferencia reales
Condición operativa del sistema
Índices de seguridad
Lista de contingencias criticas

Figura 1. Tipos de estudios de seguridad operativa

Sin embargo, la mayoría de índices propuestos para este
propósito se basan en los métodos de valoracionesfuera
de línea, esto es, en simulaciones estáticas o dinámicas,
las cuales requieren gran tiempo computacional.
Excepción a esto, lo constituyen los índices calculados a
partir de medidas sincronizadas tomadas por unidades de
medida fasorial (PMU: Phasor Measurement Units) cuya
alta velocidad de computo no puede ser igualada por

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