Control de área amplia en sistemas de potencia usando un controlador lineal óptimo

Abstract

Este documento muestra la implementación de un controlador optimo lineal (linear quadratic regulator o LQR) en un esquema de control de área amplia utilizando un despliegue masivo de unidades de medición fasorial (phasor measurement units o PMU's) en el sistema de potencia. Este controlador permite la integración de múltiples sistemas de control local con la finalidad de alcanzar un control más general y, asimismo, un aumento en la seguridad y con fiabilidad del sistema. Se generan varios casos considerando diferentes puntos de operación del sistema, diferentes factores de peso (R,Q) del controlador y algunas contingencias. Se muestra cómo los parámetros del controlador influyen en el tiempo de establecimiento y la magnitud de la señal, e incluso en el tiempo de simulación. Además, se evidencia el desplazamiento de los valores propios hacia el eje real negativo y su relación con la estabilidad del sistema. Estos análisis se realizaron sobre un sistema IEEE de 39 nodos en una plataforma de simulación de sistemas de prueba. El modelo matemático de la máquina eléctrica utilizado es de segundo orden. Las mediciones de los parámetros del sistema de potencia necesarios para la implementación del controlador se asumen disponibles en tiempo real.