Resumen

Este artículo presenta el análisis de estabilidad de un sistema de potencia modelado como un generador conectado a un bus infinito con retroalimentación estática retardada de los estados. El sistema de potencia se modela como un sistema algebraico diferencial no lineal. Para el diseño del controlador se linealiza el modelo algebraico diferencial no lineal entorno a un punto de operación para obtener un modelo algebraico-diferencial lineal. A partir de este modelo se obtiene el modelo de Kronecker- Weierstrass sobre el cual se diseña el controlador. Para la obtención de la ganancia K del controlador se plantean desigualdades matriciales lineales (LMI s). Luego se hace un estudio del retardo máximo que se soporta en la retroalimentación de los estados. Al final del artículo se presentan los resultados y las conclusiones.

1. INTRODUCCIÓN

La estabilidad en pequeña señal es uno de los más importantes problemas en los sistemas de potencia eléctrica (Ajjarapu et al., 2004), (Snyder, 1997), (Machowski et al., 2008). La estabilidad en pequeña señal está relacionada con las oscilaciones sobre el ángulo de potencia debida a perturbaciones en la potencia mecánica y a condiciones iniciales, Las oscilaciones pueden ser locales sí conciernen a una máquina en oposición a otra máquina o la red, o inter- área sí son debidas a una máquina (o grupo coherente de máquinas) respecto a otra máquina (o grupo coherente de máquinas) en otra área.

El amortiguamiento del ángulo de potencia ha sido abordado con diferentes enfoques (Gan et al., 2000), (Shkrikant, Sen, 2000), (Ramos, 2002), (Salamanca, 2005), (Salamanca, 2009), (Wang, 1992). Pero muy recientemente otros antores han hecho aportes utilizando Desigualdades Matriciales Lineales (LMIs) para implementar controladores del tipo H ∞ como en (Befekadu, 2006), H2, ubicación regional de polos, controladores robustos ante fallas en los sensores (Salamanca et al., 2008), o controladores por realimentación remota de la salida o de los estados (RFC) (Ivanescu et al., Debido a la complejidad de los sistemas de potencia actuales, el diseño de controladores por realimentación remota es una solución para tratar con las oscilaciones inter-area, dadas las limitaciones de los Estabilizadores de sistemas de Potencia (PSSs) y Reguladores de Voltaje Automáticos (AVRs) que lo hacen localmente.

Sin embargo el modelo matemático de un sistema de potencia de gran escala es muy complejo y debe hacerse una reducción de orden para obtener un modelo más sencillo, lo cual excede el alcance del presente artículo. Por esta razón el sistema de potenciase limita aun sólo generador.

Para analizar el comportamiento de un generador respecto a un gran sistema de potencia interconectado se utiliza el modelo de generador conectado a un bus infinito (IBCG) (Wang, 1992).

• Materias:Sistemas de potencia Potencia eléctrica Análisis numérico
• Subjects:Power systems Electric power Numerical analysis
• Palabras claves:Estabilidad de pequeña señal; Sistema de potencia; Bus infinito; Asignación de polos; Desigualdades
• Keywords:Small Signal Stability; Power system; Infinite bus; Pole assignment; Inequalities matrix