Estimación de Inercia en Sistemas Eléctricos con Paneles Fotovoltaicos a Partir de Señales de Voltaje Simuladas en EMTP

Resumen

El creciente número de centrales de generación de energía eléctrica basadas en energías renovables y su conexión con la red a través de dispositivos de electrónica de potencia ha provocado la aparición de nuevas problemáticas en el diseño, operación y control de los sistemas eléctricos de potencia actuales. Uno de los fenómenos que más comúnmente ocurren es la disminución de la inercia total del sistema. El efecto de esta disminución se ve reflejada como una variación más grande en la frecuencia del sistema cuando es sujeto a perturbaciones de potencia como pérdidas de generación o carga. En este artículo, un sistema eléctrico de potencia con un parque fotovoltaico conectado se simula en el programa EMTP para obtener señales de voltaje trifásico similares a las mediciones de las unidades de medición fasorial en sistemas de potencia reales. Se propone, además, un método para la obtener de señales de frecuencia en base a los voltajes trifásicos medidos y su utilización para la estimación de la inercia global del sistema. El método propuesto se aplica al sistema de 2 áreas y 4 máquinas, añadiéndole un 5% de potencia real inyectada por un parque fotovoltaico. Los generadores síncronos son representados con detalle y equipados con excitadores y gobernadores. Los resultados muestran que el método propuesto funciona de buena manera, proporcionando estimaciones de la inercia global que varían acorde al porcentaje de penetración de energía renovable. Comparaciones de las estimaciones con y sin parque fotovoltaico son puntualizadas, así como se proporcionan los principales puntos a resolver en trabajos futuros