Análisis de fallas en DC en sistemas VSC-HVDC y sus impactos en sistemas AC
Este trabajo presenta una metodología de análisis de impactos en redes AC ocasionados por fallas en la etapa DC, buscando al mismo tiempo generar estrategias de mitigación, mediante adecuadas selección e implementación de controladores en estaciones VSC-HVDC. En primera instancia y una vez se tiene...
- Autores:
-
Murillo Zúñiga, José Antonio
- Tipo de recurso:
- Fecha de publicación:
- 2021
- Institución:
- Universidad de los Andes
- Repositorio:
- Séneca: repositorio Uniandes
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/53696
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/1992/53696
- Palabra clave:
- Fallas en la energía eléctrica
Control de sistemas de energía eléctrica
Ingeniería
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- openAccess
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- https://repositorio.uniandes.edu.co/static/pdf/aceptacion_uso_es.pdf
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Este trabajo presenta una metodología de análisis de impactos en redes AC ocasionados por fallas en la etapa DC, buscando al mismo tiempo generar estrategias de mitigación, mediante adecuadas selección e implementación de controladores en estaciones VSC-HVDC. En primera instancia y una vez se tiene el sistema que se va a estudiar, se evalúa el impacto intrínseco de la implementación de una etapa DC en un sistema de potencia, para esto se realiza un análisis de cortocircuito con y sin aportes de las estaciones VSC a la falla. Posteriormente, se busca caracterizar el sistema, para ello se aplican fallas monopolares y bipolares en la red DC, y se evalúa la respuesta dinámica. Una vez se identifican los principales problemas del sistema, se procede a escoger el método de control y a realizar la implementación, esta etapa se debe realizar en cada una de las estaciones de conversión considerando las características de cada uno de los subsistemas que se generen a partir de la inclusión de una red HVDC. Una vez el control ha sido implementado, se repite el procedimiento de aplicación de fallas monopolares y bipolares, buscando validar la mejora en la respuesta dinámica del sistema. Finalmente, se evalúa el comportamiento bajo diferentes condiciones de operación con los controladores, esto implica realizar un estudio de pequeña señal en el sistema. Los resultados reflejan la importancia de considerar perturbaciones y fallas en DC para la construcción del sistema de control de las estaciones de conversión, así como para el mejoramiento del comportamiento dinámico de la red AC, especialmente en subsistemas de baja masa inercial y que tienden a sufrir problemas de estabilidad de frecuencia. |
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En primera instancia y una vez se tiene el sistema que se va a estudiar, se evalúa el impacto intrínseco de la implementación de una etapa DC en un sistema de potencia, para esto se realiza un análisis de cortocircuito con y sin aportes de las estaciones VSC a la falla. Posteriormente, se busca caracterizar el sistema, para ello se aplican fallas monopolares y bipolares en la red DC, y se evalúa la respuesta dinámica. Una vez se identifican los principales problemas del sistema, se procede a escoger el método de control y a realizar la implementación, esta etapa se debe realizar en cada una de las estaciones de conversión considerando las características de cada uno de los subsistemas que se generen a partir de la inclusión de una red HVDC. Una vez el control ha sido implementado, se repite el procedimiento de aplicación de fallas monopolares y bipolares, buscando validar la mejora en la respuesta dinámica del sistema. Finalmente, se evalúa el comportamiento bajo diferentes condiciones de operación con los controladores, esto implica realizar un estudio de pequeña señal en el sistema. Los resultados reflejan la importancia de considerar perturbaciones y fallas en DC para la construcción del sistema de control de las estaciones de conversión, así como para el mejoramiento del comportamiento dinámico de la red AC, especialmente en subsistemas de baja masa inercial y que tienden a sufrir problemas de estabilidad de frecuencia.This work presents a methodology for the analysis of impacts on AC networks caused by failures in the DC stage, at the same time generating mitigation strategies, through adequate selection and implementation of controllers in VSC-HVDC stations. In the first instance and once the system to be studied is in place, the intrinsic impact of the implementation of a DC stage in a power system is evaluated, for this a short-circuit analysis is carried out with and without contributions from the VSC stations to failure. Subsequently, the aim is to characterize the system, for this, monopolar and bipolar faults are applied in the DC network, and the dynamic response is evaluated. Once the main problems of the system are identified, we proceed to choose the control method and carry out the implementation, this stage must be carried out in each of the conversion stations considering the characteristics of each of the subsystems that are generated from of the inclusion of an HVDC network. Once the control has been implemented, the procedure of applying monopolar and bipolar faults is repeated, seeking to validate the improvement in the dynamic response of the system. Finally, the behavior is evaluated under different operating conditions with the controllers, this implies carrying out a study of the small signal in the system. The results reflect the importance of considering DC disturbances and faults for the construction of the control system of the conversion stations, as well as for the improvement of the dynamic dynamics of the AC network, especially in low inertial mass subsystems that tend to suffer from frequency stability problems.Magíster en Ingeniería EléctricaMaestría45 páginasapplication/pdfspaUniversidad de los AndesMaestría en Ingeniería EléctricaFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería Eléctrica y ElectrónicaAnálisis de fallas en DC en sistemas VSC-HVDC y sus impactos en sistemas ACTrabajo de grado - Maestríainfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Texthttp://purl.org/redcol/resource_type/TMFallas en la energía eléctricaControl de sistemas de energía eléctricaIngeniería201810374PublicationTHUMBNAIL24699.pdf.jpg24699.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg8352https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/d6edaaa5-0fa5-4607-af9a-78ff43936a6e/downloadc056d2e0138770c061eaaa6d1ee4da01MD55ORIGINAL24699.pdfapplication/pdf3719822https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/b87d084b-93b7-48fe-aef1-96573fd3afdb/download3ede6b5fd27e5770db08cec971347eacMD51TEXT24699.pdf.txt24699.pdf.txtExtracted texttext/plain80089https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/0b5f90cd-e321-4361-b894-8e57f8f32e83/downloadf0c547f0457d000bbcbbf5fec70cf620MD541992/53696oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/536962023-10-10 16:38:04.713https://repositorio.uniandes.edu.co/static/pdf/aceptacion_uso_es.pdfopen.accesshttps://repositorio.uniandes.edu.coRepositorio institucional Sénecaadminrepositorio@uniandes.edu.co |