ANÁLISIS DE ESTRATEGIAS DE CONTROL DE ESTABILIZADORES DE POTENCIA EN MÁQUINAS ELÉCTRICAS

Abstract

El presente estudio analiza la estructura básica, caracter??sticas y el efecto del valor de cada uno de los parámetros de los estabilizadores de potencia (PSS: Power System Stabilizer ) en la amortiguación de las oscilaciones electromecánicas presentes en un Sistema Eléctrico de Potencia (SEP). Los tipos de PSS que se analizaron en este estudio son del tipo integral de potencia acelerante y de potencia eléctrica. Además, entrega los ajustes recomendados por la literatura técnica para tres modelos estándar de estabilizadores, los cuales son PSS1A, PSS2A y PSS2B. En Chile, la norma técnica exige que las unidades generadoras de más de 50 MW estén equipadas con un PSS en su sistema de excitación, con el fin de amortiguar eficientemente las oscilaciones electromecánicas comprendidas dentro de la banda de frecuencia de 0,2 Hz a 2,5 Hz. Es por eso que la empresa Colbún S.A. requiere realizar un análisis teórico del comportamiento de estos equipos, para efectos de tener criterios de ajuste de los estabilizadores de potencia presente en sus instalaciones. Para comprender los conceptos de ajustes, se trabajó con el modelo propuesto por Heffron y Phillips. Este representa dinámicamente un sistema simplificado que contempla un generador conectado a una barra infinita a través de una l?ea de transmisión. Luego, con la ayuda de MATLABr se obtuvieron los polos del sistema y las respuestas en frecuencias de cada uno de los bloques del estabilizador con el fin de ver el efecto de sus parámetros. Una vez teniendo los criterios de sintonización, se utilizó DIgSILENT PowerFactoryr para visualizar el desempeo de los estabilizadores de potencia del tipo PSS1A, PSS2A, PSS2B en una unidad de la Central Colbún. Además, se compararon los modelos analizados con el PSS actual que posee dicha central. Se pudo comprobar que el estabilizador de potencia del tipo integral de potencia acelerante posee un mejor comportamiento que el PSS de potencia eléctrica en el amortiguamiento de las oscilaciones electromecánicas presentes en un SEP. El estabilizador de potencia actual que posee la Central Colbún es del tipo potencia eléctrica, pero su modelo no es exactamente igual al PSS1A. Si bien, su desempeo no genera un efecto negativo en la atenuación de las oscilaciones electromecánicas, se recomienda cambiarlo a un PSS2B o un PSS2A. Esto permitirá un mayor control del dispositivo para generar componentes de torque electromagnético que estén en fase con las desviaciones de velocidad y as?? mejorar la amortiguación del sistema.