Evaluation of indices for voltage stability monitoring using PMU measurements

Evaluación de índices para el monitoreo de la estabilidad de tensión, usando mediciones PMU

Las grandes perturbaciones, tales como: el colapso de tensión y sus consecuencias, representan un gran desafío para la seguridad operativa de los sistemas de potencia. Por lo tanto, es importante contar con indicadores para alertar la presencia de problemas de estabilidad de tensión, en tiempo real. A partir de mediciones fasoriales de voltaje y corriente proporcionadas por las unidades de medición fasorial -PMU, se pueden calcular los índices para el monitoreo de la estabilidad de tensión en tiempo real. Así, este articulo presenta algunos índices para el monitoreo de dicha estabilidad, utilizando mediciones PMU.

Se realizó la evaluación de los índices en un sistema simplificado y se clasificaron de acuerdo a su método de cálculo. Finalmente, uno de estos índices fue utilizado con el sistema New England 39-nodos, bajo diferentes escenarios de operación, incluyendo incrementos de carga, salida de línea y salida de generador, para comprobar de esta manera, el comportamiento de los índices de monitoreo de estabilidad de tensión basado en mediciones locales sincronizadas.

Introducción

Un sistema entra en estado de inestabilidad de tensión cuando se produce una gran perturbación o un cambio en la demanda o en las condiciones de funcionamiento, que provoca una caída de tensión progresiva e incontrolable. Las grandes perturbaciones en los sistemas de energía, como una caída de tensión y sus consecuencias, representan un reto para la industria. Para ello, se está llevando a cabo la implementación de tecnologías de monitorización y control distribuido como PMU y WAMS, que se han hecho disponibles en los últimos tiempos (Lim; & DeMarco, 2013).

Para monitorear la estabilidad de la tensión han surgido algunos índices basados en la recolección de datos reales, que permiten definir estados de operación, áreas críticas de la red, límites y márgenes de estabilidad de la tensión. Estos índices se utilizan para detectar y predecir la inestabilidad de la tensión en línea. No utilizan simulaciones como los métodos orientados a la seguridad de la tensión, sino que se basan únicamente en las medidas tomadas del propio sistema eléctrico.

Este artículo presenta una comparación y evaluación de varios índices de supervisión de la estabilidad de la tensión utilizando las mediciones de las PMU en un sistema simplificado de 2 buses. Uno de estos índices fue probado en el sistema de 39 buses de Nueva Inglaterra para su evaluación bajo diferentes escenarios de operación y para comprobar su comportamiento para la monitorización de la estabilidad de tensión basada en medidas locales sincronizadas.