Herramienta software para el modelado y simulación de sistemas eléctricos de potencia ante grandes perturbaciones

Abstract

La estabilidad de un sistema de potencia puede definirse como la capacidad de éste, ante unas condiciones iniciales de operación, de recuperar un estado de operación aceptable anteuna perturbación específica. Las herramientas de análisis más importantes en este contextoson los programas para simulación en el dominio del tiempo. Esta tesis está relacionada con elmejoramiento de la herramienta HAGP. Este programa simula transitorios electromecánicosen sistemas de potencia utilizando la regla trapezoidal. Las limitaciones de HAGP son eltamaño de los sistemas que pueden simularse y el tipo de elementos que se pueden modelar. El objetivo de esta tesis era el de extender el campo de aplicación de HAGP con el fin desimular sistemas de mayor dimensión y cubrir un rango más amplio de estudios de estabilidad. Para cumplir este objetivo, se modificó el algoritmo numérico y se incluyeron nuevosmodelos. El algoritmo numérico fue modificado en dos aspectos. Primero, se mejoró la eficiencia del cálculo del jacobiano utilizando las funciones de MATLAB para manejo de matrices dispersas y operaciones matriciales. Segundo, se implementó una técnica de variacióndel tamaño del paso con base en el número de iteraciones del método de Newton. Las modificaciones al algoritmo numérico posibilitan la simulación de sistemas de gran dimensión ydinámicas de largo plazo dado que el paso de integración se ajusta automáticamente dependiendo de la escala de tiempo. Finalmente, se implementaron modelos de HVDC, FACTS,cargas dinámicas y redes de secuencia. Esto permite la aplicación de HAGP en una variedadmás amplia de análisis tales como estabilidad de tensiones y fallas desequilibradas. La tesis incluye ejemplos de validación de la herramienta HAGP. Además, se presentancasos de estudio para demostrar la aplicación de HAGP a varios tipos de análisis dinámico en sistemas de potencia.