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Páginas: 16 (3837 palabras)
Publicado: 3 de agosto de 2012
CONTROL ROBUSTO EN SISTEMAS DE POTENCIA MULTIMAQUINAS UTILIZANDO LOGICA DIFUSA Y TEORIAS DE CONTROL H∞ Y CONTROL PROYECTIVO Felipe Morales, Aldo Cipriano y Hugh Rudnick Facultad de Ingeniería, Pontificia Universidad Católica de Chile Casilla 306, Correo 22, Santiago, Chile Tel: 56-2-6864281; fax: 56-2-5522563; e-mail: fmoralsi@puc.cl
Resumen: En este trabajo se propone el diseño de unestabilizador de sistemas de potencia basado tanto en lógica difusa como en las teorías de control óptimo H∞ y control proyectivo subóptimo. Como objetivo de control se considera aumentar la estabilidad y mejorar la respuesta dinámica de un sistema multimáquinas que opera en diferentes condiciones. Los resultados obtenidos mediante simulación de un sistema de dos generadores conectados a una barrainfinita reflejan que el estabilizador propuesto incrementa la robustez respecto de un estabilizador de estructura convencional. Abstract: This paper proposes the design of power system stabilizer based on fuzzy logic and the H∞ optimal and projective suboptimal controls theories. The control objective is to enhance the stability and to improve the dynamic response of a multimachine power systemoperating in different conditions. Results obtained by simulation of a system composed of two generators connected to an infinite busbar reflect that the proposed stabilizer improve the robustness respect of a conventional structure stabilizer. Keywords: Estabilizadores de sistemas de potencia, lógica difusa, control H∞, control proyectivo.
1. INTRODUCCION La complejidad creciente que han alcanzado lossistemas eléctricos de potencia, debido al aumento de interconexiones, al uso de nuevas tecnologías y a la necesidad de operar el sistema económicamente, ha llevado a crear herramientas que permiten operar el sistema con un grado elevado de seguridad y en condiciones muy cercanas a los límites de estabilidad. La utilización de controles suplementarios en la excitatriz de los generadores ha sidoun medio efectivo para extender los límites de estabilidad y mejorar la operación de sistemas eléctricos de potencia (Anderson, 1993; Kundur, 1994). En las últimas dos décadas se han desarrollado diversos métodos para sintonizar estabilizadores en sistemas eléctricos de potencia (ESP); basados tanto en diseños secuenciales como coordinados. El método favorecido por la industria consiste en lasintonización secuencial de compensadores de adelanto o atraso de fase (Chow y Sanchez-Gasca, 1989). Por el contrario, las técnicas de sintonización coordinada de estabilizadores para sistemas multimáquinas, evaluadas positivamente en
numerosas investigaciones, han tenido un impacto práctico muy reducido. Una importante razón para ello es la carencia de modelos suficientemente precisos. La presenciade perturbaciones, el desconocimiento en los parámetros del sistema, las dinámicas no modeladas o no consideradas, la aleatoriedad de las condiciones de operación, la variabilidad de la topología, etc., dificultan la utilización de técnicas que requieren de un conocimiento preciso del modelo del sistema (Asgharian, 1994). En este trabajo se propone el diseño de un estabilizador utilizando tantológica difusa como las teorías de control óptimo en H∞ y control proyectivo subóptimo. Para cada condición de operación en el sistema de potencia, y utilizando el correspondiente modelo linealizado, se diseña una ley de control local de referencia utilizando la solución en el espacio estado al problema de control robusto en H∞ (Doyle, 1991); la sintonía de los parámetros de cada estabilizadorconvencional se realiza reteniendo parte de la autoestructura de referencia en cada unidad generadora, mediante la técnica de control proyectivo (Hopkins, 1981). Las salidas de los diferentes estabilizadores locales se ponderan por grados de validez determinados aplicando el concepto
de función de pertenencia de un conjunto difuso (King, 1977). El objetivo de control es reducir la energía en las...
Resumen: En este trabajo se propone el diseño de unestabilizador de sistemas de potencia basado tanto en lógica difusa como en las teorías de control óptimo H∞ y control proyectivo subóptimo. Como objetivo de control se considera aumentar la estabilidad y mejorar la respuesta dinámica de un sistema multimáquinas que opera en diferentes condiciones. Los resultados obtenidos mediante simulación de un sistema de dos generadores conectados a una barrainfinita reflejan que el estabilizador propuesto incrementa la robustez respecto de un estabilizador de estructura convencional. Abstract: This paper proposes the design of power system stabilizer based on fuzzy logic and the H∞ optimal and projective suboptimal controls theories. The control objective is to enhance the stability and to improve the dynamic response of a multimachine power systemoperating in different conditions. Results obtained by simulation of a system composed of two generators connected to an infinite busbar reflect that the proposed stabilizer improve the robustness respect of a conventional structure stabilizer. Keywords: Estabilizadores de sistemas de potencia, lógica difusa, control H∞, control proyectivo.
1. INTRODUCCION La complejidad creciente que han alcanzado lossistemas eléctricos de potencia, debido al aumento de interconexiones, al uso de nuevas tecnologías y a la necesidad de operar el sistema económicamente, ha llevado a crear herramientas que permiten operar el sistema con un grado elevado de seguridad y en condiciones muy cercanas a los límites de estabilidad. La utilización de controles suplementarios en la excitatriz de los generadores ha sidoun medio efectivo para extender los límites de estabilidad y mejorar la operación de sistemas eléctricos de potencia (Anderson, 1993; Kundur, 1994). En las últimas dos décadas se han desarrollado diversos métodos para sintonizar estabilizadores en sistemas eléctricos de potencia (ESP); basados tanto en diseños secuenciales como coordinados. El método favorecido por la industria consiste en lasintonización secuencial de compensadores de adelanto o atraso de fase (Chow y Sanchez-Gasca, 1989). Por el contrario, las técnicas de sintonización coordinada de estabilizadores para sistemas multimáquinas, evaluadas positivamente en
numerosas investigaciones, han tenido un impacto práctico muy reducido. Una importante razón para ello es la carencia de modelos suficientemente precisos. La presenciade perturbaciones, el desconocimiento en los parámetros del sistema, las dinámicas no modeladas o no consideradas, la aleatoriedad de las condiciones de operación, la variabilidad de la topología, etc., dificultan la utilización de técnicas que requieren de un conocimiento preciso del modelo del sistema (Asgharian, 1994). En este trabajo se propone el diseño de un estabilizador utilizando tantológica difusa como las teorías de control óptimo en H∞ y control proyectivo subóptimo. Para cada condición de operación en el sistema de potencia, y utilizando el correspondiente modelo linealizado, se diseña una ley de control local de referencia utilizando la solución en el espacio estado al problema de control robusto en H∞ (Doyle, 1991); la sintonía de los parámetros de cada estabilizadorconvencional se realiza reteniendo parte de la autoestructura de referencia en cada unidad generadora, mediante la técnica de control proyectivo (Hopkins, 1981). Las salidas de los diferentes estabilizadores locales se ponderan por grados de validez determinados aplicando el concepto
de función de pertenencia de un conjunto difuso (King, 1977). El objetivo de control es reducir la energía en las...
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