SINCROFASORES

UNIVERSIDAD DE CHILE
FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

ESQUEMA DE DETECCIÓN DE INESTABILIDAD PARA OPERACIÓN EN ISLA
ELÉCTRICA UTILIZANDO SINCROFASORES

MEMORIA PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL ELÉCTRICO

FELIPE ANTONIO ARRAÑO VARGAS

PROFESOR GUÍA:
LUIS VARGAS DÍAZ

MIEMBROS DE LA COMISIÓN:
ARIEL VALDENEGRO ESPINOZA
JUAN VEGA ARAYA

Estetrabajo ha sido parcialmente financiado por Enacsel EIS S.A., Tecma Tecnología y
Maquinarias S.A. y Schweitzer Engineering Laboratories, Inc.

SANTIAGO DE CHILE
ABRIL 2014

RESUMEN DE LA MEMORIA
PARA OPTAR AL TÍTULO DE
INGENIERO CIVIL ELÉCTRICO
POR: FELIPE ARRAÑO VARGAS
FECHA: ABRIL 2014
PROF. GUÍA: LUIS VARGAS DÍAZ

ESQUEMA DE DETECCIÓN DE INESTABILIDAD PARA OPERACIÓN EN
ISLA ELÉCTRICA UTILIZANDOSINCROFASORES
En cualquier sistema eléctrico de potencia, sea éste complejo o no, existen perturbaciones
o contingencias que pueden causar inestabilidad angular, de frecuencia y/o de tensión. El
no poder recuperar el estado de equilibrio inicial se puede traducir en una segregación del
sistema en dos o más partes, masivas pérdidas de suministro eléctrico o, lo que es peor aún,
un apagón total.
En losúltimos años los sistemas de medición dinámica han experimentado un importante avance gracias a mediciones sincronizadas, éstas permiten adquirir varias muestras por
segundo y proveer información coherente entre los ángulos de las medidas, haciéndolas comparables entre sí. Estas medidas otorgan información suficiente para evitar inestabilidades
luego de ocurrida una perturbación, realizandoacciones correctivas de protección sistémica
tales como desprendimientos de carga, desprendimientos de generación y segregación en islas
eléctricas de forma controlada.
Considerando que esta tecnología puede ser aplicada en Chile, y particularmente en el
sector sur del Sistema Interconectado Central (SIC), este trabajo propone un esquema de
detección de inestabilidad para operación en isla eléctricautilizando mediciones sincrofasoriales, con el objetivo de mantener el suministro eléctrico en la Isla Grande de Chiloé cuando
el colapso del sistema es inminente luego de ocurrida una contingencia.
El esquema verifica que tanto la diferencia angular, la primera y segunda derivada entre
dos puntos del sistema permanezcan en una región estable o controlable. En caso de que
alguna variable presentevalores fuera de los límites establecidos se determina que el colapso
del sistema es posible y que la segregación del sector seleccionado del resto de la red permitiría
mantener el suministro eléctrico.
Para la construcción de este esquema se simulan, en el software DIgSILENT y con la
base del Centro de Despacho Económico de Carga (CDEC) del SIC actualizada a la fecha,
tres contingencias reales yseis contingencias extremas para cuatro escenarios de operación.
El esquema logra tener una exactitud de 88, 9 % y una sensibilidad de un 66, 7 %; por otro
lado, la operación en isla eléctrica sería posible en solo un escenario de operación, siendo
necesaria la implementación de Esquemas de Desconexión de Carga y de Generación para
que sea posible en otros dos.

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Dedicado a mi familia,especialmente a mis padres quienes
me han apoyado a lo largo de esta experiencia.

“No intentes acomodarte a los patrones establecidos para alcanzar el éxito.
Expresa tus propios deseos y sé tú mismo.”
Karen Katafiasz

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Agradecimientos
En primer lugar quiero agradecer a mis padres por los valores que me han enseñado a lo
largo de mi vida y que hoy son parte fundamental de la forma en que veo el mundo.También
agradecerles el apoyo que he tenido a lo largo de mi formación académica.
A mis familiares, por estar siempre preocupados de mí y ayudándome si es necesario. Agradezco a mis hermanas Constanza y Sofía por las palabras de ánimo, pero lo más importante
por estar siempre ahí.
Agradezco a Carolina por ser un soporte fundamental durante todo momento, por sus
palabras de apoyo, sus consejos y...