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lo tanto, las variables dinámicas de los GS pueden estimarse
mediante la DSE. Además, se requieren las mediciones fasoriales
rápidas de la toma de corriente de los generadores para
desacoplar los GS de la red externa y facilitar su DSE distribuido,
sin considerar la topología de la red.
En China, se requiere la instalación de un PMU en el
terminal de un GS de alta capacidad y también se requiere
medir de forma síncrona el ángulo de potencia del GS. El
ángulo de potencia de un GS es el ángulo entre la fuerza electromotriz
(FEM) interna y la tensión del terminal, y la potencia
real generada por el GS también depende de este ángulo.
La figura 6(a) demuestra el principio de medir el ángulo de
potencia basado en la señal de pulso de las fases clave. Primero,
se introduce la señal de pulso de las fases clave y la
tensión del terminal en el SMD. Luego, se comparan con la
señal de tiempo estándar para obtener el ángulo de posición
del rotor y el ángulo de fase de tensión del terminal. Cuando
un GS está en funcionamiento sin carga, el ángulo de potencia
es igual a cero, y se puede obtener el ángulo constante
entre la FEM y la posición del rotor. Al conectar el generador
a la red, se puede calcular el ángulo de potencia sustrayendo
el ángulo de fase de tensión del terminal y el ángulo constante
del ángulo de posición del rotor.
El modelo de GS de segundo orden solo considera las
características mecánicas del rotor, y no se pueden reflejar
las características electromagnéticas. El modelo de GS de
cuarto orden considera el proceso transitorio del bobinado de
campo del rotor y la dinámica del rotor. El modelo de sexto
orden, ampliando el modelo de cuarto orden, toma en cuenta
la dinámica de los bobinados de amortiguación. El proceso
subtransitorio decae y termina en uno a dos ciclos después
de una perturbación, lo que resulta difícil de registrar para
el SMD. Por lo tanto, se utiliza comúnmente el modelo de
cuarto orden del GS para desarrollar el modelo dinámico del
sistema utilizado en la DSE. Además, también se debe considerar
y modelar el regulador de velocidad del excitador y el
rotor de acuerdo con los estándares relevantes.
Al utilizar los métodos de KF no lineales, se unen las
variables dinámicas estimadas de GS del paso de tiempo
anterior y la información de medición fasorial para estimar
los estados del paso de tiempo actual. Las variables dinámicas
del modelo de cuarto orden del GS incluyen el ángulo de
potencia, la velocidad del rotor y el vector de FEM transitoria.
El fasor de tensión del terminal de un GS se considera el
dato de la DSE para desacoplar el generador de la red eléctrica.
El vector de medición consiste en el fasor de corriente
del terminal y la potencia activa y reactiva. La figura 6(b)
muestra una comparación entre los valores medidos y estimados
del ángulo de potencia del generador. Es posible ver
que la DSE puede reducir de manera eficiente el ruido de
la medición y mejorar la precisión de los datos. Además, se
cree que la medición de velocidad del rotor de un medidor
instalado en el eje de la máquina no suele ser confiable. La
velocidad estimada del rotor puede utilizarse como dato confiable
de los estabilizadores del sistema eléctrico (PSS, por
sus siglas en inglés) para amortiguar las oscilaciones. Por
otra parte, se puede estudiar la compatibilidad entre los PSS
de distintos GS de acuerdo con los resultados de la DSE para
considerar los objetivos globales y proporcionar una coordinación
sistemática en áreas extensas.
DSE de FER
La escala de la instalación de generación de energía renovable
en China ha ido creciendo rápidamente en los últimos
años. China se ha comprometido a llegar a su nivel máximo
de emisiones de dióxido de carbono antes de 2030 y a la carbono
neutralidad antes de 2060. En este caso, las FER reemplazarán
de forma gradual a los GS como fuente principal
Red
(a)
(b)
figura 7. (a) SMD-R instalado en la torre de una turbina eólica. (b) Ejemplo de topología de un parque eólico.
enero/febrero 2023
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