Parametros pss

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Metodología para la Selección de los Parámetros del Estabilizador de Sistemas de Potencia.
Mc. Omar Alejandro García Villa Dr. Máximo Hernández Ángeles Mc. Francisco Cisneros Torres

Instituto Tecnológico de Morelia “José María Morelos y Pavón” Programa de Graduados e Investigación en Ingeniería Eléctrica del Instituto Tecnológico de Morelia.
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Resumen— En este artículo se presenta unametodología para la determinación de los valores de los ajustes de los parámetros del estabilizador de sistemas de potencia, para aumentar el amortiguamiento un sistema máquina síncrona bus infinito. Se utiliza el modelo matemático línealizado de los elementos del sistema. Se presentan las gráficas de respuesta a la frecuencia y lugar de raíces obtenidos en el análisis y la evaluación de laoperación del sistema. Temas claves—Sistemas eléctricos de potencia. Estabilidad de señales pequeñas. Análisis paramétrico. Respuesta en la frecuencia. Estabilizador de Sistemas de Potencia (PSS).

Es por medio de los Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS), conectado al control de excitación, como se logra mejorar la estabilidad de señal pequeña de los sistemas de potencia [3, 11, 12]. Y es conuna adecuada sintonización, como se logra incrementar el amortiguamiento necesario para reducir las oscilaciones electromecánicas. En este trabajo se presenta una metodología para determinar los ajustes adecuados de los parámetros del PSS para mejorar el amortiguamiento de un sistema máquina síncrona bus infinito. En el estudio se utilizan los modelos matemáticos para análisis de señales pequeñasdel generador síncrono, sistema de excitación, y PSS.

I. INTRODUCCIÓN

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a estabilidad de señales pequeñas, es la habilidad del sistema de potencia de amortiguar oscilaciones y mantener el sincronismo cuando está sujeto a pequeños disturbios [1,3,5,8]. El análisis de la estabilidad a pequeños disturbios, se realiza para determinar el riesgo de la aparición de oscilaciones cuando elsistema opera en estado estacionario, producto de la excitación de algún modo oscilatorio, los cuales están ligados a las fuentes de potencia y a las variaciones de carga [5]. La respuesta dinámica en el sistema se manifiesta por un acoplamiento oscilatorio entre áreas, generadores o grupos de generadores, el cual puede ser de característica oscilatoria creciente que puede desestabilizar al sistema depotencia [1,3,7]. Las causas de estos fenómenos, están asociadas a la interacción de los modos de oscilación con las partes mecánicas de los grupos turbina-generador [1,3,9], que es usualmente, un problema de insuficiencia de amortiguamiento de las oscilaciones del sistema.

II. MODELADO MATEMÁTICO Para análisis de estabilidad de sistemas de potencia, usualmente se utiliza un modelo matemático desegundo orden para representar a la máquina síncrona, el cual involucra a la ecuación de oscilación [3, 8]: 1 (1) p r  Tm  Te  K D r  . 2H La expresión matemática linealizada del cambio de velocidad es: 1 (2) p r  Tm  K s   K Dr  2H Para el cambio de posición angular, se tiene: pΔδ = ω0Δωr (3)

Acomodando las ecuaciones (2) y (3) en forma matricial se tiene:
     K Dp  r    2H     0   K s     1  r 2H      2 H  Tm      0  0   

(4)

La cual tiene la forma: pΔX = AΔX + BU

(5)

La ecuación (4) está expresada en la forma estándar de variables de estado y contiene los coeficientes de sincronización KD y amortiguamiento Ks. La entrada al

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sistema es el par mecánico ΔTm. El diagrama de bloques del sistema semuestra en la Figura 1.

a34  b32 K A  

a41  0, a43  K6 , TR

0 R fd KA xmdu K a42  5 , TR

a36 

0 R fd KA Ladu

a44  

1 TR

a51  K STABa11 , a53  K STAB a13 ,
a61 
Figura 1 Diagrama de bloques de un sistema máquina-bus infinito utilizando el modelo clásico del generador.

a52  K STAB a12 a51  1 / TW
a62  T1 a52 , T2 a63  T1 a53 T2

T1 a51 , T2

Al...