Tesis Doctoral en Ingeniería Eléctrica: Nuevo algoritmo de estimación fasorial para mejorar el desempeño de los sistemas de medición de área amplia en los sistemas eléctricos

MOISÉS MARTINEZ

Moises Martinez

Lugar: San Juan; Año: 2018 p. 200

978-987-42-9062-5

Breve resumen de Tesis DoctoralLos valores de frecuencia, magnitud y ángulo que describen una señal sinusoidal de tensión y corriente son ampliamente utilizados como datos críticos en algoritmos de cálculo e indicadores de la operación de los sistemas eléctricos en aplicaciones WAMPACS. Aplicaciones que requieren tiempos de respuesta cortos y gran precisión en el cálculo de los fasores especialmente bajo condiciones dinámicas. Se han propuesto numerosos algoritmos para poder calcular los fasores cada vez con mayor exactitud y rapidez. Pero este cálculo se ve afectado por perturbaciones que ocurren en los sistemas eléctricos, que provocan distorsiones en las señales eléctricas por lo que estos algoritmos no presentan un buen desempeño ante señales propias del sistema eléctrico sometido a perturbaciones. Actualmente existe la necesidad de un algoritmo de estimación fasorial robusto que se desempeñe satisfactoriamente en presencia de señales distorsionadas debido a perturbaciones en el sistema eléctrico de potencia; también, existe escases de algoritmos que sean capaces de calcular los sincrofasores con una ventana de datos suficientemente corta para poder ser aplicados en las aplicaciones en tiempo real.Es por esto que en esta tesis se ha definido y desarrollado un nuevo algoritmo de estimación fasorial denominado AVG, basado en el análisis de cónicas a través de la geometría analítica vectorial, sin limitación para el procesamiento de señales distorsionadas. AVG es un algoritmo de fácil implementación, basado en el concepto convencional de fasor, que no requiere grandes esfuerzos computacionales y que, con una ventana de datos de muy corta duración, arroja muy buenos resultados. El algoritmo propuesto presenta un desempeño superior al de otros algoritmos, ante señales analíticas de prueba, ante señales de los sistemas eléctricos obtenidas por simulación de perturbaciones que dan origen a transitorios electromecánicos, ante condiciones estables y también ante condiciones de inestabilidad transitoria, de tensión, y de frecuencia en un sistema eléctrico de prueba.También se evalúa el desempeño del algoritmo AVG ante una señal de tensión real de baja tensión de una perturbación en el sistema de distribución, proporcionada por un equipo PMU comercial. El AVG presenta un desempeño superior en el cálculo de la frecuencia y los fasores de tensión, comparado con el de otros algoritmos de estimación fasorial, y de la PMU comercial.En esta tesis se propone un algoritmo de estimación fasorial que puede utilizarse como herramienta para ser aplicada en los sistemas WAMS, y así aprovechar todas las capacidades de estos sistemas especialmente a la hora de implementarse ante situaciones dinámicas de la red donde se requieran alta velocidad de cálculo como en aplicaciones en tiempo real.