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Autor: Pablo_Ledesma
Tema 4: Estabilidad Transitoria

Modelos reducidos de generador

En algunas ocasiones se recurre a modelos de generador síncrono más simples que el mostrado anteriormente, bien porque el generador en sí no contenga devanados amortiguadores, bien porque no sea necesario modelarlo con ese grado de detalle. Por ejemplo, si un generador se encuentra muy alejado de la perturbación que se va a simular, su efecto sobre la dinámica del sistema es pequeño, y es posible recurrir a un modelo simplificado.

Las simplificaciones más frecuentes son las siguientes:

  • No representar los devanados amortiguadores. En ese caso, desaparecen las variables de estado correspondientes a los enlaces de flujo por estos devanados, reduciéndose el orden del modelo. El efecto de los devanados amortiguadores es mayor durante los primeros instantes después de una perturbación, puesto que las constantes de tiempo asociadas a estos devanados son más pequeñas que la constante de tiempo asociada al devanado de campo. Al aplicar esta simplificación, la reactancia subtransitoria $ X''$ se substituye por un reactancia transitoria $ X'$, y la tensión interna se designa $ \mathcal{E}'$. El modelo resultante se llama modelo transitorio de generador síncrono.
  • Suponer, además de la simplificación anterior, que el módulo de la tensión interna $ \mathcal{E}'$ permanece constante, o lo que es lo mismo, que el enlace de flujo mutuo permanece constante. Esta suposición conduce al modelo clásico de generador, en el que las únicas variables de estado son la frecuencia mecánica $ \Delta \omega_r$ y el desplazamiento angular $ \delta$. El modelo clásico de generador es el que se utilizó en la sección 2 dedicada al criterio de igualdad de áreas.
  • Suponer, además, que la inercia del generador es infinita. Este modelo no contiene ninguna ecuación diferencial, por lo que el ángulo eléctrico del generador permanece constante. Se conoce como nudo de potencia infinita, y suele utilizarse para representar redes grandes, con mucha inercia.

Otra simplificación habitual consiste en agrupar conjuntos de generadores próximos entre sí y alejados de la perturbación en un único modelo de generador. Esta técnica se conoce habitualmente como agregación de generadores.

 

Pablo Ledesma 2012-01-01
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