Approach to design of a PID controller for an AVR system and stability analysis through co-simulation using MATLAB and DIgSILENT PowerFactory

En la actualidad observamos día a día el crecimiento exponencial de la red eléctrica y los diferentes subsistemas que ello involucra, por lo tanto, es necesario modelar o simular dichos sistemas tratando de emular su comportamiento real con precisión. Algunos de estos sistemas requieren modelamiento físico, mecánico, o de variables eléctricas al mismo tiempo; considerando esto, se hace necesario un análisis multidominio. Existe software especializado de acuerdo a esos dominios o la tarea específica requerida como MATLAB / Simulink, la cual es una gran herramienta para analizar sistemas de control, así como DIgSILENT PowerFactory para modelar sistemas eléctricos de potencia. Es por ello que se pretende obtener lo mejor de ambos softwares de aplicación en una co-simulación para lograr los objetivos de este estudio. Este documento presenta el diseño y ajuste de un controlador PID para el sistema de excitación AVR utilizando el “Control System Designer” toolbox de MATLAB. Este sistema posteriormente se prueba en operación bajo carga con la máquina síncrona funcionando en línea con el sistema eléctrico de potencia, esto se hace a través de una co-simulación, interconectando MATLAB y DIgSILENT PowerFactory. Luego, analizamos el comportamiento del sistema cuando está sujeto a perturbaciones de pequeña señal para evaluar el desempeño del controlador y el comportamiento de estabilidad de voltaje del sistema de potencia. Finalmente, el estudio de Co-Simulación alcanzado demuestra ser una metodología útil y poderosa para estudiar la dinámica del sistema de potencia en este caso, y se presenta como una posible solución para la simulación de futuros sistemas de energía que integren múltiples dominios. Para ver el articulo completo remítase a https://www.ripublication.com/adsa22/v17n2p02.pdf

• Autores: Castro Bejarano, Nestor Javier; Martínez Santa, Fernando
• Fecha de publicación: 2022
• Institución: Universidad Distrital Francisco José de Caldas
• Repositorio: RIUD: repositorio U. Distrital
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repository.udistrital.edu.co:11349/41923
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/11349/41923
• Palabra clave: DIgSILENT PowerFactory; MATLAB – Simulink; Regulador Automático de Voltaje (AVR); Sistema de Excitación; Control De Excitación; Controlador PID; Estabilidad de voltaje; DSL (lenguaje de simulación DIgSILENT); Co-Simulación; Ingeniería eléctrica por ciclos propedéuticos -- Tesis y disertaciones académicas; Controlador PID; Sistema de excitación AVR; Co-simulación MATLAB-PowerFactory; Estabilidad de sistemas de potencia; DIgSILENT PowerFactory; MATLAB - Simulink; Automatic Voltage Regulator (AVR); Excitation System; Excitation Control; PID controller; Co-simulation; DSL (DIgSILENT Simulation language); Voltage Stability
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