Estabilidad transitoria en sistema 9 nodos con 100% de FNCER con IBRs de tipo GFM/VSM

Este proyecto investiga la estabilidad transitoria de un sistema WSCC de 9 nodos con una transición a fuentes de energía renovables 100% basadas en inversores (IBR), centrándose en la implementación y el análisis de sensibilidad del modelo de maquina sincrónica virtual (VSM). El objetivo principal del proyecto es comparar el comportamiento de este sistema con uno compuesto por generadores sincrónicos tradicionales, identificando los posibles desafíos operativos y proponiendo estrategias de control para garantizar la estabilidad del sistema como por ejemplo el uso de una maquina sincrónica virtual (VSM). Se realizan simulaciones dinámicas en el software DigSilent, utilizando el modelo de máquina sincrónica virtual (VSM), disponible directamente en software, para emular el componente de inercia y el amortiguamiento de los generadores tradicionales. Los resultados muestran que, en redes pequeñas, la respuesta transitoria de un sistema con 100% IBRs es estable y se pueden obtener resultados simulares a los del sistema con generadores sincrónicos, sin embargo, el estudio también revela que los sistemas con 100% IBRs controlados por VSM presentan respuestas transitorias más pronunciadas en comparación con los generadores síncronos, al tener un amortiguamiento casi 4 veces mayor y estabilizarse en la mitad del tiempo. Este comportamiento se da por la gran sensibilidad de los parámetros de configuración en los lazos de control. Específicamente, para el modelo de VSM usado, según un análisis de varianza, el parámetro más importante y con mayor impacto en la amortiguación de las oscilaciones tras la falla, es el coeficiente de amortiguamiento Dp. El proyecto concluye que, aunque los IBRs carecen de inercia física, es posible lograr una operación estable mediante el uso de estrategias de control como la VSM. Esto sugiere que los sistemas eléctricos futuros, dominados por energías renovables, pueden ser diseñados para ser tan estables como los sistemas tradicionales, siempre que se implementen las tecnologías de control adecuadas y se configuren de manera apropiada. En otras palabras, el ajuste fino de los parámetros de control y la incorporación de medidas suplementarias son cruciales para un rendimiento robusto en redes grandes y/o complejas.

• Autores: Triviño Vergara, Nicolás
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2025
• Institución: Universidad de los Andes
• Repositorio: Séneca: repositorio Uniandes
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/76366
• Acceso en línea: https://hdl.handle.net/1992/76366
• Palabra clave: Estabilidad transitoria; IBR; Controlador grid-forming; DOE diseño factorial; Análisis de sensibilidad de amortiguamiento; Ingeniería
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• License: Attribution-NoDerivatives 4.0 International