Control de amortiguamiento para oscilaciones inter-área en sistemas eléctricos de potencia mediante tecnologías de transmisión de corriente continua de alta tensión

Abstract

Los enlaces débiles en la matriz energética pueden ser fácilmente afectados por oscilaciones electromecánicas de diferentes naturalezas, como lo son las oscilaciones inter-área, las cuales a su vez son capaces de provocar acontecimientos no deseados en la red. Esta investigación presenta un esquema de control para el amortiguamiento y mitigación de este tipo de oscilaciones, utilizando la “topología” de un sistema estabilizador de potencia y como principal elemento actuador un enlace en corriente directa de alta tensión. Para ello, se obtiene la linealización del sistema y mediante el análisis del lugar geométrico de las raíces se identifican los elementos necesarios para la sintonización del control. Para la prueba del esquema de control, se analizan mediante el lugar geométrico de las raíces tres casos, comenzando con un sistema con un compensador estático de vares utilizando éste como el elemento a controlar, posteriormente un sistema de 6 buses y dos áreas unidas de manera híbrida entre líneas AC y DC en paralelo y por último un sistema de 15 buses con el mismo arreglo AC/DC entre las dos áreas, con el propósito de usar los convertidores del enlace en corriente directa como el elemento a controlar. Finalmente, se realizan simulaciones de eventos transitorios en los sistemas propuestos, donde se demuestra que el control desarrollado permite la amortiguación de los modos inter-área del sistema sin añadir nuevos modos de oscilación al sistema.