Estimación de estado de un sistema de potencia utilizando medición fasorial sincronizada y evaluación de su implantación en el sistema de transmisión colombiano (2013)
Las PMUs se consideran como uno de los m´as importantes dispositivos de medici´on en un sistema de potencia para un futuro cercano, aunque sus beneficios han sido discutidos desde la d´ecada de los 80s en el ´ambito internacional. Su principal ventaja radica en el hecho de poder contar con mediciones fasoriales sincronizadas de tensiones y corrientes de diversos puntos del sistema de potencia, aun cuando estos se encuentren separados por grandes distancias. Obtener mediciones fasoriales sincronizadas de distintas localizaciones dentro de una red el´ectrica es posible mediante el sistema de posicionamiento global (GPS), el cual garantiza una exactitud de 1 μs para la se˜nal utilizada en el proceso de sincronizaci´on de las PMUs. Para un sistema con una frecuencia nominal de 60 Hz, se refleja en un error de ´angulo de 0,021o. Simulaciones y pruebas de campo sugieren que las PMUs pueden revolucionar la manera en que se monitorean y controlan los sistemas de potencia. Pero existen dos limitaciones importantes en la implantaci´on de esta tecnolog´ıa que son: la inversi´on que debe realizarse en un sistema de comunicaciones adecuado para soportar el tr´afico de informaci´on del sistema de medici´on fasorial sincronizado y el costo de cada unidad de medici´on, incluyendo su instalaci´on. Teniendo en cuenta estas limitaciones, el n´umero de PMUs a instalar en un sistema de potencia depende de la aplicaci´on de control o monitoreo que se desee llevar a cabo. El prop´osito de este trabajo es evaluar el impacto de implementar un sistema de medici´on fasorial sincronizado en Colombia para realizar la estimaci´on del estado del sistema, con el fin de monitorear, supervisar y controlar el sistema de potencia en tiempo real. Primero se estudian algunos de los algoritmos de localizaci´on de PMUs para implementar un sistema de medici´on fasorial sincronizado con el prop´osito de realizar la estimaci´on de estado utilizando ´unicamente mediciones fasoriales. Enseguida, se realiza una comparaci´on entre diferentes m´etodos de estimaci´on de estado que se pueden tener en cuenta cuando se tienen mediciones convencionales y fasoriales en un sistema de potencia, determinando el m´etodo de estimaci´on de estado m´as aplicable al sistema de transmisi´on colombiano. Por ´ultimo, se valora el impacto de la implementaci´on de un sistema de medici´on fasorial sincronizado en Colombia para asistir la tarea de estimaci´on de estado, evaluando sus ventajas y desventajas en comparaci´on con la forma en que se realiza esta tarea en la actualidad.