Fluxo de potência ótimo com restrições de estabilidade

Abstract

Debido a cambios considerables en las redes eléctricas, como el aumento de la conexión de generación distribuida, la evaluación de los impactos de estas generaciones en la red eléctrica se vuelve más relevante. Estas evaluaciones pueden realizarse con diferentes enfoques, como la evaluación del funcionamiento en estado estable, la calidad del voltaje, la respuesta transitoria del generador conectado a la red, etc. En este contexto, los algoritmos de flujo de potencia óptimo restringido por estabilidad transitoria se han utilizado cada vez más. Dichos algoritmos permiten la optimización de parámetros de estado estacionario y, además, la evaluación de las respuestas transitorias angulares de los generadores conectados a la red. Sin embargo, el principal desafío técnico para resolver estos algoritmos se refiere a la alta dimensionalidad de la solución. Para reducir el problema de dimensionalidad, el presente trabajo aplica los dos análisis de estabilidad de escala, que se basan en una característica intrínseca de los sistemas eléctricos, la coexistencia de diferentes respuestas dinámicas en el mismo sistema. Por lo tanto, los algoritmos propuestos se unen a un algoritmo de flujo de potencia óptimo restringido por estabilidad transitoria con el enfoque de dos escalas de tiempo, lo que permite la aplicación de modelos generadores más complejos sin comprometer la dimensionalidad del problema. Además, se desarrolló un clasificador de contingencia para redes de máquinas múltiples con el propósito de elegir la contingencia de flujo de potencia óptima. El algoritmo implementado completo se probó en un sistema de distribución real de 32 boquillas y presentó resultados satisfactorios en el contexto de la optimización del problema modelado, y también redujo la dimensionalidad del sistema en comparación con el problema original, sin aplicar el enfoque de dos escalas de tiempo. El clasificador de contingencia permite un análisis crítico de las contingencias más relevantes a tener en cuenta y presenta los resultados de forma intuitiva. El algoritmo de flujo de potencia óptimo con restricción de estabilidad transitoria presentó resultados consistentes considerando varios pesos de función objetivo. También se verificó la estabilidad angular transitoria para ambos subsistemas. Y finalmente, se logró una reducción considerable de la dimensionalidad del problema debido a la aplicación del enfoque de dos escalas de tiempo, en comparación con el problema original.