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ANÁLISIS DE ESTABILIDAD TRANSITORIA EN SISTEMAS CON GENERACIÓN EÓLICA
por
Br. Elikarla Sofía Cones TarazonaBr. Angelo Mattheu Roviello Jannone
Realizado bajo la tutoría del Prof. Elmer Sorrentino
INTRODUCCIÓN
Se desarrolló un programa de estabilidad para:
a) Estabilidad clásica (Caso Anderson síncrono)b) Estabilidad de velocidad (Caso Anderson asíncrono)
Se analizó el efecto de la inclusión de un parque eólico en un sistema académico de la Península de Paraguaná operando:
c) Acoplado al SENd) Aislado del SEN
FUNDAMENTOS DE SOBRE ESTABILIDAD
Estabilidad de ángulo (máquinas sincrónicas)
Estabilidad de velocidad (máquinas de inducción)
FUNDAMENTOS SOBRE AEROGENERADORES
Aerogenerador con generador de inducción cortocircuitado
Aerogenerador con generador de inducción con convertidores electrónicos a carga plena
Aerogenerador con generador de inducción y resistencia rotórica dinámica
Aerogenerador con generador de inducción doblemente alimentado
MODELOS DE LA MÁQUINA DE INDUCCIÓN
1. Modelo de 5to orden
2. Modelo de 3er orden
3. Modelo de 1er orden
S.A.I.M.S.
Ecuaciones empleadas en estudios de estabilidad clásica:
S.A.I.M.S.
Para la inclusión de la máquina de inducción se realizaron las siguientes modificaciones:
1. Cambio en el proceso de inicialización.
2. Inclusión de la ecuación dinámica de la máquina de inducción en el proceso de integración.
3. Modificación de la matriz de impedancia nodal en cada integración.
S.A.I.M.S.
Descripción del sistema IEEE 9 barras
Caso síncrono Caso asíncrono
S.A.I.M.S.
Resultados obtenidos con el programa S.A.I.M.S. para el caso sincrónico:
S.A.I.M.S. Neplan 5.24
El programa desarrollado para estabilidad de velocidad aún no arroja los resultados esperados.
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD EN EL SISTEMA ACADÉMICO DE PARAGUANÁ
Descripción general del sistema de la Península de Paraguaná
operando acoplado al SEN
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD EN EL SISTEMA ACADÉMICO DE PARAGUANÁ Cortocircuito trifásico en la línea de transmisión correspondiente al
tramo El Isiro – Planta Centro a 230 KV
Respuesta de los ángulos de las máquinas sincrónicas
Sin parque eólico con Neplan 5.4.5
Sin parque eólico con PowerFactory
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD EN EL SISTEMA ACADÉMICO DE PARAGUANÁ Cortocircuito trifásico en la línea de transmisión correspondiente al
tramo El Isiro – Planta Centro a 230 KV
Respuesta de los ángulos de las máquinas sincrónicas
Con parque eólico con aerogenerador de
velocidad fija con H=9 seg
Con parque eólico con aerogenerador de
velocidad fija con H=2 seg
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD EN EL SISTEMA ACADÉMICO DE PARAGUANÁ Cortocircuito trifásico en la línea de transmisión correspondiente al
tramo El Isiro – Planta Centro a 230 KV
Respuesta de los ángulos de las máquinas sincrónicas
Con parque eólico con aerogenerador de velocidad
variable con H=9 seg
Con parque eólico con aerogenerador de velocidad
variable H=2 seg
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD EN EL SISTEMA ACADÉMICO DE PARAGUANÁ Cortocircuito trifásico en la línea de transmisión correspondiente al
tramo El Isiro – Planta Centro a 230 KV
Potencia y velocidad H = 2 seg
Potencia y velocidad H = 9 seg
Aerogenerador de velocidad fija
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD EN EL SISTEMA ACADÉMICO DE PARAGUANÁ Cortocircuito trifásico en la línea de transmisión correspondiente al
tramo El Isiro – Planta Centro a 230 KV
Potencia y velocidad
H = 2 seg
Potencia y velocidad H = 9 seg
Aerogenerador de velocidad variable
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD EN EL SISTEMA ACADÉMICO DE PARAGUANÁ Cortocircuito trifásico en la línea de transmisión correspondiente al
tramo El Isiro– Planta Centro a 230 KV
Tiempos críticos de despeje obtenidos con parque eólico de velocidad fija
Tiempos críticos de despeje obtenidos con parque eólico de velocidad variable
Constante de inercia
Sin Parque eólico
Con parque eólico
H=2 seg 1212mseg 455 mseg
H=9 seg 1212 mseg 517 mseg
Constante de inercia
Sin Parque eólico
Con parque eólico
H=2 seg 1070 mseg 427 mseg
H=9 seg 1070 mseg 427 mseg
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD EN EL SISTEMA ACADÉMICO DE PARAGUANÁ Cortocircuito trifásico en la línea de transmisión correspondiente al
tramo Judibana– Punto Fijo I a 115 KV
Respuesta de los ángulos de las máquinas sincrónicas
Sin parque eólico con Neplan 5.4.5
Sin parque eólico con PowerFactory
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD EN EL SISTEMA ACADÉMICO DE PARAGUANÁ Cortocircuito trifásico en la línea de transmisión correspondiente al
tramo Judibana– Punto Fijo I a 115 KV
Respuesta de los ángulos de las máquinas sincrónicas
Con parque eólico con aerogenerador de
velocidad fija H=9 seg
Con parque eólico con aerogenerador de
velocidad fija H=2 seg
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD EN EL SISTEMA ACADÉMICO DE PARAGUANÁ Cortocircuito trifásico en la línea de transmisión correspondiente al
tramo Judibana– Punto Fijo I a 115 KV
Respuesta de los ángulos de las máquinas sincrónicas
Con parque eólico con aerogenerador de
velocidad variable H=9 seg
Con parque eólico con aerogenerador de
velocidad variable H=2 seg
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD EN EL SISTEMA ACADÉMICO DE PARAGUANÁ Cortocircuito trifásico en la línea de transmisión correspondiente al
tramo Judibana– Punto Fijo I a 115 KV
Potencia y velocidad H = 2 seg
Potencia y velocidad H = 9 seg
Aerogenerador de velocidad fija
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD EN EL SISTEMA ACADÉMICO DE PARAGUANÁ Cortocircuito trifásico en la línea de transmisión correspondiente al
tramo Judibana– Punto Fijo I a 115 KV
Potencia y velocidad
H = 2 seg
Potencia y velocidad H = 9 seg
Aerogenerador de velocidad variable
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD EN EL SISTEMA ACADÉMICO DE PARAGUANÁ Cortocircuito trifásico en la línea de transmisión correspondiente al
tramo Judibana– Punto Fijo I a 115 KV
Tiempos críticos de despeje obtenidos con parque eólico de velocidad fija
Tiempos críticos de despeje obtenidos con parque eólico de velocidad variable
Constante de inercia
Sin Parque eólico
Con parque eólico
H=2 seg 152 mseg 102 mseg
H=9 seg 152 mseg 128 mseg
Constante de inercia
Sin Parque eólico
Con parque eólico
H=2 seg 148 mseg 103 mseg
H=9 seg 148 mseg 103 mseg
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD EN EL SISTEMA ACADÉMICO DE PARAGUANÁ
Descripción general del sistema de la Península de Paraguaná
operando aislado al SEN
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD EN EL SISTEMA ACADÉMICO DE PARAGUANÁ Cortocircuito trifásico en la línea de transmisión correspondiente al
tramo Judibana– Punto Fijo I a 115 KV
Respuesta de los ángulos de las máquinas sincrónicas
Sin parque eólico con Neplan 5.4.5
Sin parque eólico con PowerFactory
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD EN EL SISTEMA ACADÉMICO DE PARAGUANÁ Cortocircuito trifásico en la línea de transmisión correspondiente al
tramo Judibana– Punto Fijo I a 115 KV
Respuesta de los ángulos de las máquinas sincrónicas
Con parque eólico con aerogenerador de
velocidad fija H=9 seg
Con parque eólico con aerogenerador de
velocidad fija H=2 seg
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD EN EL SISTEMA ACADÉMICO DE PARAGUANÁ Cortocircuito trifásico en la línea de transmisión correspondiente al
tramo Judibana– Punto Fijo I a 115 KV
Respuesta de los ángulos de las máquinas sincrónicas
Con parque eólico con aerogenerador de
velocidad variable H=9 seg
Con parque eólico con aerogenerador de
velocidad variable H=2 seg
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD EN EL SISTEMA ACADÉMICO DE PARAGUANÁ Cortocircuito trifásico en la línea de transmisión correspondiente al
tramo Judibana– Punto Fijo I a 115 KV
Potencia y velocidad H = 2 seg
Potencia y velocidad H = 9 seg
Aerogenerador de velocidad fija
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD EN EL SISTEMA ACADÉMICO DE PARAGUANÁ Cortocircuito trifásico en la línea de transmisión correspondiente al
tramo Judibana– Punto Fijo I a 115 KV
Potencia y velocidad
H = 2 seg
Potencia y velocidad H = 9 seg
Aerogenerador de velocidad variable
CONCLUSIONES
1. Los tiempos críticos de despeje disminuyen con la inclusión de un parque eólico.
2. Para aerogeneradores de velocidad fija, los tiempos críticos de despeje son mayores a menor constante de inercia
3. Para aerogeneradoes de velocidad variable, los tiempos críticos de despeje no se ven afectados al variar las constantes de inercia
4. En ausencia de un sistema equivalente que imponga la frecuencia y restituya las velocidades de las máquinas sincrónicas, es necesaria la inclusión de gobernadores de velocidad.
5. El estudio de estabilidad de máquinas de inducción está íntimamente ligado al incremento de su deslizamiento en condición de alla
6. Para el caso de aerogeneradores de velocidad fija, el aumento de la inercia en las masas rotativas disminuye la frecuencia de las oscilaciones angulares.
Muchas gracias!
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