INVESTIGADOR(ES) PRINCIPAL(ES):

Sandra Milena Pérez Londoño

13 horas

CODIGO CIE

6-12-1

Juan Mauricio Cadena Zapata

Estudiante

0 Horas

Andrés Felipe Alzate Usme

Estudiante

0 Horas

Juan Jose Mora Florez

Coinvestigador

13 Horas

Carlos Alberto Rios Porras

Coinvestigador

8 Horas

Juan Carlos Nieto Trejos

Estudiante

0 Horas

Jorge Andrés Barreto Orozco

Estudiante

0 Horas

TIPO DE CONVOCATORIA

2010. Sexta Convocatoria

TIPO DE PROYECTO

Investigación Aplicada

OBJETIVO(S)

General: Implementar una metodología de control de oscilaciones electromecánicas para mejorar la estabilidad de los sistemas eléctricos de potencia, utilizando técnicas de reducción del modelo que faciliten la aplicación de la teoría de bifurcaciones y optimizando el tiempo computacional requerido. Específicos: - Analizar la influencia de la aplicación de la teoría de bifurcaciones de Hopf en el comportamiento de los sistemas de potencia y evaluar las aplicaciones de control de las oscilaciones, clasificando las metodologías de acuerdo a su facilidad de implementación y requerimientos computacionales. - Estudiar e implementar algunas de las más importantes metodologías de reducción del modelo (clásicas y evolutivas), en sistemas de potencia prototipo, que permitan identificar aquellas que son viables, de acuerdo a los resultados y al menor esfuerzo computacional. - Obtener una metodología híbrida basada en algoritmos evolutivos y otras técnicas clásicas, que permitan una óptima reducción del orden de un modelo de sistemas de potencia. - Aplicar el control de bifurcaciones sobre el sistema reducido, utilizando diversas estrategias como redespacho de generación, desprendimiento de carga, configuración de valores de referencia de dispositivos AVR, PSS, y/o utilización de algunos dispositivos FACTS. - Evaluar la efectividad de la metodología propuesta en sistemas de prueba prototipo, para diferentes condiciones de operación y en presencia de diversas oscilaciones, generadas ante variaciones en las cargas y cambio en los parámetros del sistema. - Realizar comparaciones de la metodología propuesta y las citadas en las referencias bibliográficas.

RESUMEN

Uno de los retos importantes para los analistas de los actuales sistemas de potencia, está relacionado con la complejidad asociada a su gran tamaño y a las interacciones presentes entre la amplia diversidad de elementos interconectados. Por lo tanto, las tareas de análisis y simulación de estos sistemas, se encuentran supeditadas a los tiempos computacionales que requieren las técnicas matemáticas de solución o métodos de control robusto empleados. Por esta razón, es necesario disponer de herramientas de reducción del orden del modelo, que agilicen o disminuyan el esfuerzo computacional requerido para realizar tareas específicas de análisis o control. Para el caso particular del análisis de la inestabilidad de tensión (que puede analizarse mediante la teoría de bifurcaciones), es importante aplicar técnicas de control que retrasen la aparición del punto de colapso de tensión y por consiguiente amplíen los niveles de cargabilidad del sistema, pero basadas en criterios de optimización, que permitan minimizar las consecuencias de su ejecución. En este documento se reseña brevemente algunos de los resultados del trabajo desarrollado con el proyecto ¿Control de fenómenos oscilatorios en sistemas de potencia, utilizando teoría de bifurcaciones y metodologías híbridas en la reducción del modelo¿, inscrito ante la Vicerrectoría de Investigaciones, Innovación y Extensión, en cuanto a la aplicación de diversas metodologías que permitan reducción el tamaño de un sistema de potencia y por tanto agilizar la aplicación de técnicas de control de bifurcaciones tipo silla - nodo, mediante la utilización de técnicas metaheuristicas. Entre algunos de los resultados del proyecto ejecutado se encuentran: la aplicación de tres metodologías de reducción del sistema de potencia, para fines de análisis de estabilidad de tensión. Las diferentes metodologías abarcan tanto la determinación de áreas de control de tensión empleando técnicas de aprendizaje supervisado y no supervisado, como la reducción dinámica de la red, para áreas de generación y áreas de carga. En cuanto al control de la bifurcación silla - nodo, se propusieron dos metodologías de deslastre de carga, que emplean técnicas de optimización para determinar esquemas de desconexión que minimicen los impactos sobre el sistema. Cada una de las metodologías fueron implementadas en sistemas de prueba IEEE, que permitieron realizar análisis comparativos y validar algunos resultados. Por último se comprobó como la inclusión de técnicas metaheurísticas que involucran algoritmos evolutivos en la definición de modelos reducidos de un sistema y en la implementación de técnicas de control, se presentan como una solución alternativa a problemas de inestabilidad de tensión, que de otra forma serian un poco más complejos de resolver, debido a la naturaleza cambiante y dinámica que presentan los sistemas de potencia.

ESTADO

Concluido

FECHA DE INICIO

24/01/2012

FECHA DE FINALIZACION

24/01/2014

PRODUCTOS

Dynamic load modeling for small disturbances using measurement-based parameter estimation method

Ponencia en evento especializado

EN DESARROLLO: Aplicación de metodología hibrida de reducción sobre sistemas eléctricos de potencia

Pregrado

EN DESARROLLO: Metodología hibrida de deslastre de carga en sistemas de potencia

Pregrado

Estudio complementario de análisis de estabilidad en sistemas de potencia con penetración eólica

Ponencia en evento especializado

Identificación de áreas críticas del sistema de potencia para análisis de estabilidad de tensión utilizando técnicas de agrupamiento

Ponencia en evento especializado

Particle Swarm Optimization applied in Power System Measurement-Based Load Modeling

Ponencia en evento especializado

Propuesta para la identificación y monitoreo de áreas débiles con relación a la estabilidad de tensión en sistemas eléctricos de potencia

Doctorado