Análisis de pequeña señal de sistemas de regulación de velocidad y turbinas hidroeléctricas de generadores sincrónicos utilizando el programa computacional Digsilent Power Factory

Abstract

El estudio de estabilidad es una de las ramas más importantes y complejas de la ingeniería eléctrica, por esta razón el presente trabajo se enfoca en el análisis de pequeña señal de los sistemas de regulación de velocidad y turbinas hidráulicas y su influencia en el mejoramiento de la estabilidad de un sistema eléctrico de potencia. Se establece una metodología de sintonización de los reguladores de velocidad para centrales hidroeléctricas, ya sea para funcionamiento en modo aislado o en modo de operación integrada a un sistema de potencia. Los parámetros y constantes del regulador de velocidad son determinados a partir de los datos del generador, momentos de inercia y altura neta del agua. Una de las principales aplicaciones de los reguladores de velocidad y turbinas hidroeléctricas es ayudar a controlar las oscilaciones de baja frecuencia producidas entre áreas de un sistema interconectado. En el estudio de pequeña señal se modela un regulador de velocidad para el control de una turbina hidráulica de una unidad de la fase AB de la central Paute Molino, conectada a través de un transformador de elevación a una carga eléctrica constante e independiente del voltaje y frecuencia, en el programa computacional DIgSILENT POWER FACTORY. Se estudia también el sistema de 9 barras, donde se analiza la verificación y validación de la calibración de los reguladores de velocidad, cuyos resultados se comparan con los índices de desempeño de pequeña señal establecidos por el IEEE