prefesionista

Estudio de estabilidad

Introducción
z

Sistema eléctrico de potencia
–

z

Es un conjunto de elementos interconectados con
la finalidad de generar, transmitir y suministrar
energía eléctrica

Características principales
–
–

Conversión
de
energía
electromecánica
(Generadores síncronos)
Centros de consumo, generalmente retirados de
los de generación (transmisión deenergía)

–
–
–
–

Consumo de la energía variable (variación diaria,
mensual, anual)
Energía eléctrica generada igual a la consumida
más las pérdidas (no hay almacenamiento)
Generación y transmisión trifásica a 60 ó 50 Hz
Suministro de la energía con los niveles de
calidad adecuados

z

Requerimientos en estado estacionario
–

–

–

Buena calidad: Mantener dentro de las normaslos niveles de voltaje y frecuencia para todas las
condiciones de operación
Operación confiable: Debe asegurar suministro
sin interrupciones o con índices de confiabilidad
muy altos
Operación económica: Minimizar los costos de
generación y transmisión

z

Requerimientos en estado transitorio
–
–

–

Factibilidad: Condición del sistema después de la
perturbación deberá ser deequilibrio
Margen de estabilidad: El nuevo estado de
equilibrio deberá tener un margen de estabilidad
aceptable
Calidad: El fenómeno transitorio deberá tener
buena calidad

z

Clasificación de los fenómenos transitorios
–

Transitorios electromagnéticos
z
z

–

Fenómenos por descargas atmosféricas
Fenómenos por maniobra

Transitorios electromecánicos

z

Criterios derefinamiento en el modelado
–

Condición del tiempo de estudio
z
z
z

Pasado
Presente
Futuro

z

Rango del tiempo de estudio
Sobrevoltajes por descargas atmosféricas
Sobrevoltajes por maniobra
Resonancia subsíncrona
Estabilidad transitoria y dinámica
Dinámica de largo plazo
Corte de carga
10 -7

10 -6
1µs

10 -5

10 -4

1 grado

10 -3

10 -2

0.1

1 ciclo

1

102

10 3

1 seg

Tabla de tiempo para los fenómenos dinámicos

1 min

10 4

10 5
1 hr

z

Naturaleza del sistema
–
–
–

z

Estudio de gran escala
Estudio reducido del sistema
Máquina-Barra Infinita

Importancia técnica del estudio
–
–
–

Sobrevoltajes por descargas atmosféricas
Sobrevoltajes por maniobra de interruptores
Sobrevoltajes por rechazo de carga

––
–
–
–
–
–
–

Resonancia subsíncrona
Estabilidad transitoria
Fallas desbalanceadas
Oscilaciones en líneas de enlace
Control y respuesta del sistema de excitación y
estabilización
Pérdida de generación
Respuesta y control de calderas
Control automático de generación

z

Clasificación de estudios de estabilidad
–
–

Estabilidad transitoria
Estabilidad estacionaria
z
zTiempo de estudio intermedio
Tiempo de estudio grande

z

Estabilidad transitoria
–

Los estudios de estabilidad transitoria tienen
como objetivo analizar el sincronismo de los
generadores para periodos de tiempo pequeños,
el criterio de estabilidad consiste en verificar si el
desplazamiento angular relativo entre los
generadores no crece indefinidamente, el tiempo
de estudiocomprende desde el instante de la
perturbación hasta 2 y en unos casos 5 seg.

–

Los modelos utilizados en estos estudios son:
línea de transmisión en estado permanente,
generadores y control de excitación con
refinamiento que varia del más completo hasta la
representación clásica, hay estudios que incluyen
el efecto del gobernador-turbina y generalmente
se desprecia el efecto decalderas.

z

Estabilidad estacionaria
–

–

Los estudios de estabilidad estacionaria tienen
como
propósito
primario,
analizar
el
comportamiento de la frecuencia del sistema.
Los estudios de periodos de tiempo intermedios
comprenden de segundos a un minuto, el detalle
del modelado es prácticamente el mismo que de
los estudios transitorios, pero se incorpora la
acción de relevadores...