Modelos de Respuesta de la Frecuencia para el Sistema Nacional Interconectado Ecuatoriano

Abstract

En el presente trabajo se presenta una metodología, basada en modelos de repuesta de la frecuencia, para estimar el valor mínimo o máximo -nadir- que alcanza la frecuencia cuando en el sistema eléctrico de potencia se presenta un desbalance generación – carga. Con este fin, se determina el modelo reducido de 1er orden del sistema de control potencia – frecuencia del generador usando el “Estimador de Parámetros” de Matlab/Simulink. Luego, se establecen ecuaciones que provienen del modelo equivalente reducido para estimar el valor de la máxima desviación transitoria de la frecuencia y su tiempo de ocurrencia. Para ilustrar la aplicación de la metodología presentada se ha elegido el sistema de prueba IEEE New England de 39 barras y 10 generadores. Hecho esto, la metodología propuesta se aplica al Sistema Nacional Interconectado ecuatoriano. Se presentan resultados de simulaciones en el dominio del tiempo usando el programa PowerFactory, mismos que son comparados con los resultados calculados mediante el modelo equivalente reducido y el modelo analítico. Se concluye que la metodología propuesta estima con alta precisión la máxima desviación transitoria de la frecuencia y su tiempo de ocurrencia.This paper presents a methodology, based on frequency response models, to estimate the minimum or maximum value -nadir- that the frequency reaches when a generation - load unbalance occurs in the power system. To this end, the 1st order reduced equivalent model of the generator’s power-frequency control system is determined using the "Parameter Estimator" of Matlab/Simulink. Then, a set of equations coming from the reduced equivalent model is established to estimate the value of the maximum transient frequency deviation and its occurrence time. To illustrate the application of the proposed methodology, the IEEE New England test system has been chosen. Once this is done, the proposed methodology is applied to the Ecuadorian Interconnected Power System. The results of time domain simulations using the PowerFactory software are presented and compared with the results calculated using the developed reduced and analytical models. It is concluded that the proposed methodology estimates with high accuracy the maximum transient frequency deviation and its time of occurrence.