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https://hdl.handle.net/20.500.12104/82025
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Campo DC | Valor | Lengua/Idioma |
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dc.contributor.advisor | Barocio Espejo, Emilio | |
dc.contributor.advisor | Zúñiga Haro, Pável | |
dc.contributor.advisor | Uribe Campos, Felipe Alejandro | |
dc.contributor.author | Nuño Ayón, José De Jesús | |
dc.date.accessioned | 2020-09-13T16:07:47Z | - |
dc.date.available | 2020-09-13T16:07:47Z | - |
dc.date.issued | 2011-04-12 | |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.12104/82025 | - |
dc.identifier.uri | https://wdg.biblio.udg.mx | |
dc.description.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. | |
dc.description.tableofcontents | Dedicatoria .................................................................................................................. i Agradecimientos ........................................................................................................ ii Resumen .................................................................................................................... iii Contenido .................................................................................................................. iv Lista de Figuras ........................................................................................................ vi Lista de Tablas ......................................................................................................... vii Capítulo 1 Introducción ....................................................................................... 1 1.1.- Motivación ..................................................................................................................... 1 1.2.- Declaración del Problema .............................................................................................. 1 1.3.- Revisión de trabajos previos .......................................................................................... 2 1.3.1.- Métodos basados en análisis de teoría modal ................................................................. 2 1.3.2.- Métodos basados en la topología del sistema eléctrico .................................................. 3 1.3.3.- Métodos basados en agrupamiento estadístico ............................................................... 3 1.3.4.- Métodos basados en inteligencia artificial ...................................................................... 4 1.3.5.- Métodos basados en algoritmos de procesamiento digital de señales ............................ 4 1.3.6.- Aplicación de Coherencia ............................................................................................... 5 1.4.- Objetivo .......................................................................................................................... 5 1.5.- Organización de la tesis.................................................................................................. 5 1.6.- Referencias ..................................................................................................................... 6 Capítulo 2 Método de Estimación Instantánea de Coherencia Espectral ....... 8 2.1.- Introducción ................................................................................................................... 8 2.2.- Formulación matemática del Método de Estimación Instantánea de Coherencia Espectral (MEICE) ................................................................................................................. 8 2.2.1.- Correlación de las muestras almacenadas en la ventana deslizante ................................ 9 2.2.2.- Cálculo de la densidad espectral de potencia empleando el método de Welch ............ 10 2.2.2.1.- Selección de la función ventana ..................................................................... 11 2.2.3.- Detección del proceso oscilatorio mediante la potencia espectral ................................ 13 2.2.4.- Estimación de la coherencia espectral dominante ........................................................ 13 2.3.- Metodología utilizada por el MEICE ........................................................................... 14 2.4.- Análisis de factores relevantes para el desempeño del MEICE ................................... 15 2.4.1.- Sistema eléctrico de prueba. ......................................................................................... 15 2.4.2.- Detección del fenómeno oscilatorio. ............................................................................ 17 2.4.3.- Impacto de los factores relevantes para determinar coherencia.................................... 18 2.4.4.- Efecto de la señal de referencia seleccionada en la estimación de coherencia ............. 21 2.5.- Conclusiones preliminares ........................................................................................... 22 2.6.- Referencias ................................................................................................................... 23 v Capítulo 3 Análisis comparativo de métodos que identifican generadores coherentes durante oscilaciones electromecánicas ............................................... 24 3.1.- Introducción ................................................................................................................. 24 3.2.- Descripción del sistema eléctrico de 16 generadores ................................................... 24 3.2.1.- Caso de estudio ............................................................................................................. 25 3.3.- Métodos de coherencia basados en modelos matemáticos ........................................... 25 3.3.1.- Identificación de coherencia mediante teoría modal .................................................... 26 3.3.2.- Identificación de coherencia empleando estabilidad transitoria ................................... 27 3.4.- Métodos de coherencia basados en procesamiento de señales ..................................... 29 3.4.1.- Generadores coherentes mediante el método de Begovic............................................. 29 3.4.2.- Identificación de generadores coherentes utilizando el MEICE ................................... 31 3.5.- Síntesis de las características de los métodos comparados .......................................... 32 3.6.- Conclusiones preliminares ........................................................................................... 33 3.7.- Referencias ................................................................................................................... 33 Capítulo 4 Identificación instantánea de grupos coherentes en el Sistema Interconectado de México ....................................................................................... 35 4.1.- Introducción ................................................................................................................. 35 4.2.- Análisis de coherencia en el Sistema Interconectado de México (SIM) ...................... 35 4.2.1.- Condición de operación ................................................................................................ 35 4.2.2.- Modos de oscilación electromecánicos......................................................................... 36 4.2.3.- Casos de estudio ........................................................................................................... 37 4.2.3.1.- Coherencia instantánea en nodos de generación ............................................ 38 4.2.3.2.- Coherencia instantánea en nodos de la red eléctrica ...................................... 39 4.3.- Determinación de grupos coherentes utilizando registros de unidades de medición fasorial en SIM ..................................................................................................................... 41 4.3.1.- Detección de oscilaciones electromecánicas mediante la potencia espectral de las mediciones ............................................................................................................................... 42 4.3.2.- Evaluación de los registros para determinar nodos coherentes .................................... 43 4.4.- Conclusiones preliminares ........................................................................................... 44 4.5.- Referencias ................................................................................................................... 44 Capítulo 5 Conclusiones ..................................................................................... 46 5.1.- Conclusiones generales ................................................................................................ 46 5.2.- Aportaciones ................................................................................................................ 46 5.3.- Trabajos futuros ........................................................................................................... 47 Apéndice A Estimación de parámetros modales ........................................... 48 A.1.- Estimación de la frecuencia dominante ....................................................................... 48 A.2.- Estimación del amortiguamiento ................................................................................. 48 A.3.- Ejemplo de motivación: Señal sintética multi-componente ........................................ 49 A.4.- Referencias .................................................................................................................. 50 Apéndice B Determinación de la función ventana ........................................ 51 B.1.- Ejemplo de coherencia mediante señales sintéticas para seleccionar la función ventana .............................................................................................................................................. 51 | |
dc.format | application/PDF | |
dc.language.iso | spa | |
dc.publisher | Biblioteca Digital wdg.biblio | |
dc.publisher | Universidad de Guadalajara | |
dc.rights.uri | https://www.riudg.udg.mx/info/politicas.jsp | |
dc.subject | Ingenieria Electrica | |
dc.title | “Método de Estimación Instantánea de Coherencia Espectral para la Identificación de Grupos de Oscilación Coherentes en Sistemas Eléctricos de Potencia” | |
dc.type | Tesis de Maestria | |
dc.rights.holder | Universidad de Guadalajara | |
dc.rights.holder | Nuño Ayón, José De Jesús | |
dc.coverage | GUADALAJARA, JALISCO | |
dc.type.conacyt | masterThesis | - |
dc.degree.name | MAESTRIA EN CIENCIAS EN INGENIERIA ELECTRICA | - |
dc.degree.department | CUCEI | - |
dc.degree.grantor | Universidad de Guadalajara | - |
dc.degree.creator | MAESTRO EN CIENCIAS EN INGENIERIA ELECTRICA | - |
Aparece en las colecciones: | CUCEI |
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