Revista 15 - Noviembre 2016

Carlos Mario Flórez Ramírez - Juan Federico Villa Sierra
Caso de estudio
El sistema utilizado para probar el control
definido anteriormente, es un IEEE de 14
barras, el cual se encuentra en la Figura 2.
Las respectivas simulaciones se realizaron
en el software DigSilent. Para analizar las
bondades del control de ángulo frente a las
estrategias de control actuales, la generación
y las cargas del benchmark fueron modificadas
con el objeto de tener un sistema al
borde del colapso y, de esta manera, resaltar
dos diferentes escenarios, uno con control
angular y otro sin él.
Tabla 1. Valores de los parámetros de los
generadores.
Adicionalmente, a los controles primarios
se tiene un esquema de control secundario
AGC, el cual se puso a prueba frente a la estrategia
de control propuesta.
El esquema de control angular propuesto no
necesita un reajuste de los demás esquemas
de control, lo cual es una ventaja, ya que el
sistema de control existente no es modificado.
En la Tabla 1 se indican los parámetros
de los generadores del modelo.
A. Escenario de simulación
La contingencia consiste, básicamente,
en la desconexión de una línea de transmisión
que va de la barra 1 a la barra 2,
obligando al sistema a redistribuir las
cargas por líneas alternas. De esta manera
se busca analizar cómo afecta a la red el
control de generación.
En un primer escenario se presenta el
control clásico de frecuencia, con el generador
1 como el Slack y un sistema de
control AGC en el cual, solamente participan
los generadores 1 y 5. Mientras que el
segundo escenario consiste en la adición
del control angular del primer escenario.
B. Análisis estático de resultados
Como se explicó en secciones anteriores,
la forma en la que se propone este control
angular es de una extensión al control de
frecuencia clásico; la diferencia radica,
principalmente, en la disposición final
del control, la cual, en el primer caso, solo
insta llevar el sistema a la frecuencia nominal
sin tener en cuenta los factores de
atraso o adelanto que, en otras palabras,
equivalen a esfuerzos de las máquinas;
mientras que el segundo caso propone
llevar este control, de una forma inteligente,
es decir, el planteamiento adicional
consiste en mantener factores de atraso
y adelanto respecto a otras máquinas,
igualando de esta manera, la forma en la
que el sistema eléctrico lleva las cargas
y, así, evitar llevar al sistema a operar en
condiciones límites de estabilidad. En la
Tabla 2 se puede ver el cambio del punto
de operación antes de la falla y después
de ella, con el fin de hacerse a una idea
del funcionamiento del control de ángulo.
Generador 2 Generador 3 Generador 4 Generador 5
PRF PFSC PFC PRF PFSC PFC PRF PFSC PFC PRF PFSC PFC
Pot 150 151 160 60 60 77 40 40 52 30 32 78
An -18 -31 -25 -39 -48 -40 -37 -48 -38 -45 -57 -48
Tabla 2. Valores Prefalla y Postfalla sin control y
con control angular.
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Figura 2. IEEE 14 barras simulado
*PRF: pre falla, PFSC: post falla sin control de ángulo, PFC: post
falla con control de ángulo
De esta misma forma, la Tabla 3 presenta
el nivel porcentual con control angular y
sin él, de las líneas 1-2 y 1-5, las cuales son
las líneas en las que se re distribuye, principalmente,
la transmisión perdida.
Revista Asociación de Ingenieros Electricistas AIE UdeA / Número 15 /Noviembre 2016 /Medellín - Colombia / ISSN: 1794-6077