IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - January/February 2023 - 48

actualización para imitar los errores de desviación temporal
de SCADA. Como se trata de un caso real, nunca se conocen
los valores reales de los estados. Utilizamos el residuo entre
los valores estimados y los valores medidos como métrica
para evaluar el rendimiento de la SSE.
Como se muestra en la figura 3, antes de la perturbación
en el instante de tiempo de t = 88 s (un evento real que ocurrió
el 13 de septiembre de 2016), los residuos SSE (el desajuste
entre los asteriscos y los círculos) son muy pequeños; luego,
el residuo aumenta abruptamente (es decir, la SSE diverge)
a medida que ocurre la perturbación. A pesar de ello, la DSE
puede seguir los estados reales del sistema y, por último, el
residuo SSE y el descenso de la oscilación vuelven a valores
pequeños cuando finaliza la perturbación. En general, la DSE
estima estados dinámicos (por ej., velocidades o ángulos del
rotor) en lugar de tensiones. Para comparar con SSE en el
mismo marco de referencia, trazamos sus valores de reproducción
frente a los resultados de SSE.
PMU
Nodo delimitador
Resto del modelo del
sistema eléctrico
(externo)
V, θ, and f
medidos
1
A partir de este caso, podemos ver que el rendimiento de la
SSE tradicional es sensible a las oscilaciones. El rendimiento
se degrada con rapidez o conduce a divergencias cuando se
producen oscilaciones. La degradación del rendimiento de la
SSE es una amenaza potencial para el funcionamiento seguro
de las redes eléctricas modernas. En la primera fase de un
apagón en cascada, la pérdida del conocimiento de la situación
significa perder la oportunidad de salvar el sistema. La
alta sensibilidad de la SSE a la degradación del rendimiento
durante las oscilaciones impide a la SSE actuar cuando más
se necesita.
P y Q
Modelo
de subsistema para la validación
P y Q
2
Reproducción
simulados
P y Q
medidos
figura 4. La validación del modelo con reproducción de
eventos.
* Modelo EMS
* Mediciones PMU
* Datos históricos de
eventos y tiempo (opcional)
Modelo y base de
datos de eventos
Preparar casos
EMS y
localización
PMU y recuperar
datos PMU
Preprocesamiento
de datos
3
Validación del modelo
API
Crear subsistema
y lanzar validación
de modelo
Control de
calidad
identificó una deficiencia
en el modelo?
¿Se
No
Informes de
rendimiento
Calibración
de parámetros
Sí
Rendimiento del modelo
y parámetros calibrados
figura 5. Diseño de la arquitectura de la herramienta integrada.
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ieee power & energy magazine
Validación y calibración de modelos de
centrales eléctricas
Para realizar la validación del modelo a nivel de central eléctrica,
se crea un modelo de subsistema utilizando un generador
equivalente con capacidad infinita para representar la
red eléctrica restante, como se muestra en la figura 4.
Se conservan todos los detalles del modelo de la central
eléctrica que se va a estudiar. Un PMU instalado en el nodo
terminal puede captar la dinámica rápida de las perturbaciones
del sistema, que se reflejan en la magnitud de la tensión
y la frecuencia del nodo registradas. Las salidas (incluida
la potencia activa y reactiva) de la central eléctrica obtenidas
mediante simulación dinámica con señales de reproducción
se comparan con las correspondientes mediciones
del PMU para identificar las deficiencias del modelo. Las
señales de reproducción sustituyen la magnitud de tensión y
el ángulo de fase (o frecuencia) del nodo que se simula por
el PMU correspondiente en el punto de conexión en cada
paso temporal durante una simulación dinámica. Las señales
de tensión inyectadas dirigirán la dinámica del generador y
sus controladores antes de pasar
al siguiente paso. Si la diferencia
entre la respuesta simulada
y la medida es suficientemente
pequeña, indica que los parámetros
del modelo son precisos, por
lo que no es necesaria la calibración
de los parámetros. Por el contrario,
la calibración de los parámetros
mostrada en la figura 4 se
utiliza para encontrar y corregir
los parámetros imprecisos.
El equipo del Laboratorio
Nacional del Noroeste del Pacífico
integró nuestros algoritmos
de validación y calibración de
modelos en un software comercial
existente para la calibración
práctica de los parámetros de las
centrales eléctricas. El diseño
de la arquitectura de la herramienta
integrada se muestra en la
figura 5. Se desarrolla una interfaz
Calibración
enero/febrero 2023
Calibración
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