Modelado del sistema de excitación del generador sincrónico

Abstract

En el presente trabajo se desarrolla el modelado de los sistemas de excitación del generador sincrónico. En primer lugar se presenta la definición de cada uno de los elementos de dichos sistemas, presentando su modelo matemático y su función de transferencia, sentando las bases para definir el modelo completo de sistemas de excitación. Una vez expuesto lo anterior se analizan los modelos aceptados por el estándar IEEE 421 para el estudio de estabilidad de los sistemas de potencia, para lo cual se presentan sus diagrama de bloques y ecuaciones de estado, herramientas claves para los análisis posteriores en este trabajo. Posteriormente se realiza el análisis dinámico de los modelos de los sistemas de excitación, en donde se sigue el planteamiento que hace el estándar IEEE 421.2 para dicho análisis. Aquí se establecen los criterios para definir los valores de los parámetros bajo las premisas de estabilidad de los sistemas de control. Después se desarrolla el análisis para la variación de cada uno de estos parámetros de forma individual, para así establecer el impacto que tienen sobre los índices de control. Con base en el análisis anterior se establece una metodología de sintonización efectiva de los parámetros, con base en el mejoramiento de la respuesta en los terminales del generador. Al finalizar este análisis, se hace una introducción de cuáles serían los métodos y procedimientos de la obtención o identificación de los parámetros antes mencionados. Por último, se hace un definición de los requerimientos de los sistemas de excitación, desde el punto de vista de la máquina sincrónica y del sistema de potencia, luego se estudia el comportamiento de los distintos modelos de los sistemas de excitación dentro del sistema de potencia, aplicando la sintonización planteada al final de capítulo. En este estudio también se analiza el impacto que causa la incorporación de los estabilizadores del sistema de potencia (PSS) como elemento de control.