“Método de Estimación Instantánea de Coherencia Espectral para la Identificación de Grupos de Oscilación Coherentes en Sistemas Eléctricos de Potencia”

Abstract

En la actualidad, los Sistemas Eléctricos de Potencia (SEP) están experimentando oscilaciones electromecánicas complejas que ponen en riesgo la operación confiable del SEP. Por tanto, las compañías eléctricas están incentivando el desarrollo de nuevas aplicaciones en línea para monitoreo y control, basadas en posicionamiento global de señales y Unidades de Medición Fasorial (UMF). Por tal motivo, en este trabajo de tesis, se tiene como objetivo principal desarrollar un Método de Estimación Instantánea de Coherencia Espectral (MEICE) para aplicaciones en línea, basado en algoritmos de procesamiento de señales. El MEICE procesa señales asociadas a fenómenos oscilatorios para estimar instantáneamente la coherencia mediante un índice de semejanza y un ángulo de desfasamiento en la componente espectral dominante. Se aplica el algoritmo propuesto a señales de un sistema eléctrico de prueba para analizar factores que afectan el desempeño del MEICE. Posteriormente, se realiza un análisis comparativo con dos enfoques diferentes para identificar los generadores coherentes cuando surgen oscilaciones electromecánicas. El primero, son métodos clásicos basados en el modelo matemático del SEP, tales como: Análisis de Teoría Modal y Estabilidad Transitoria. Mientras que en el segundo, son métodos modernos basados en procesamiento de señales: el método propuesto por Begovic y el MEICE. Dichos métodos se aplican en un caso de estudio del sistema de potencia Nueva Inglaterra y el sistema interconectado de Nueva York. Por último, se evalúa en dos enfoques diferentes el potencial de aplicación del MEICE en un modelo equivalente del Sistema Interconectado de México (SIM). El primero, utiliza señales de magnitud de voltaje obtenidas por un programa de estabilidad transitoria correspondientes a unidades de generación y nodos de la red eléctrica. Mientras que el segundo, emplea señales obtenidas por las UMF colocadas en puntos estratégicos del SIM.