Control óptimo de generadores

Abstract

Se modeló un sistema Eléctrico de potencia (SEP) representado por un sistema máquina- bus infinito, empleando la transformación de Park en el modelo de la máquina síncrona y utilizando la formulación en variables de estado. Para simular el disturbio en forma adecuada se usó la técnica de la máquina modificada, que consiste en introducir todas las impedancias de la red dentro de la impedancia del estator de la máquina. Se usaron tres modelos de máquina síncrona de 11°, 9° y 7° orden (llamados en este trabajo exacto, aproximado y simple respectivamente) en forma no lineal; los dos últimos fueron mejorados ya que estos pierden el concepto de oscilación de retraso al eliminar los transitorios en el estator y red. Se consideran en todos los modelos los lazos de control convencional: Regulador Automático de Voltaje (RAV) y el Gobernador de velocidad de la turbina. Se linealizaron los modelos para un análisis modal de ellos. Se presentar estudios de controlabilidad mostrando la efectividad de los lazos de control convencional en el amortiguamiento de los diferentes modelos de oscilación; así como estudios de observabilidad indicando qué señales son capaces de "ver" e influenciar la mayoría de los modos de oscilación. Una forma de mejorar el comportamiento del sistema bajo disturbios es la de introducir el comportamiento del sistema bajo disturbios es la de introducir señales suplementarias a los lazos de control convencional. Por lo que la teoría de control óptimo es aplicada para el diseño de un controlador para cada modelo de la máquina síncrona, integrado a esta a través de las refrencias del RAV y gobernador. Se estudia el efecto del modelado del sistema en el diseño del controlador y la importancia de diferentes señales de retroalimentación. Se diseñan controladores de salida utilizando parámetros medibles y se analizan diferentes señales de retroalimentación para la mejor sustitución de los no medibles. Los objetivos de la tesis son: el diseño de los controladores lineales de 11°, 9° y 7° orden, el diseño de los controladores lineales de salida utilizando parámetros medibles de 9° y 7°orden, la aplicación de los mismos a los modelos no lineales para su simulación digital y seleccionar la opción mas simple entre ellos que de la respuesta transitoria satisfatoria del SEP, desde el punto de vista de estabilidad y tiempo de control.