Análisis QV para la Identificación de Zonas Vulnerables a un Colapso de Tensión: Un Caso de Estudio

• Autores: Orlando Pereira, Rodolfo Rosés, María Del Carmen Giménez
• Localización: Revista Técnica "energía", ISSN-e 2602-8492, ISSN 1390-5074, Vol. 19, Nº. 2, 2023 (Ejemplar dedicado a: Revista Técnica "energía", Edición No. 19, ISSUE II), págs. 32-41
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • QV Analysis for the Identification of Vulnerable Zones to Voltage Collapse: A Study Case
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• Resumen
  • español

    Las redes radiales de alta tensión son muy propensas a sufrir inestabilidades de tensión cuando se presentan fallas. Dentro de las acciones preventivas ante este tipo de eventos, la instalación de compensación de potencia reactiva en las zonas con más problemas de tensión es una alternativa económica y sencilla de aplicar. Trabajos previos han utilizado el método de las curvas QV basados en flujos de potencia en estados de contingencia para identificar tales zonas. Sin embargo, este procedimiento es criticado debido a que no contempla el efecto dinámico de elementos que cambian su comportamiento de acuerdo a los niveles de tensión, especialmente en escenarios de contingencia. Con el fin de subsanar esta crítica, este artículo propone el uso de las mismas curvas QV basándose en los puntos de operación resultantes de simulaciones dinámicas. Para evaluar la metodología propuesta, se utilizó el modelo de la red radial de alta tensión de la Patagonia, al sur de Argentina, por medio del software PSS/E en conjunto con el lenguaje de programación Python. Los resultados detectaron las zonas más propensas a la inestabilidad de tensión y el requerimiento de potencia reactiva necesaria para que la red opere en niveles de tensión aceptables. La metodología propuesta puede ser replicada en cualquier tipo de red. Por ejemplo, en el contexto latinoamericano, se podría utilizar en posibles futuras expansiones de red, especialmente en aquellas que vinculen países como Ecuador con Colombia o Perú, o también el Sistema Interconectado Centroamericano.

  • English

    Radial High-Voltage networks have problems ensuring voltage stability when a fault occurs. Among preventive actions for these events, installing reactive power compensation in the most vulnerable zones to voltage instability is an economical and simple alternative. Previous works have used the QV curves methodology based on contingency power flows to identify such zones. However, this method has been criticized because it does not consider the dynamical effect of some network elements that depend on the voltage levels, especially in contingency scenarios. This article proposes a QV curve analysis based on the operating point resulting from dynamic simulations to amend this critique. To evaluate the proposed procedure, the model of the Patagonian High-Voltage Network in southern Argentina is used through the PSS/E software with the help of the Python programming language. The results detect the most vulnerable areas to voltage instability after a fault occurs and the reactive power necessary to maintain voltage levels in an acceptable operating range. The proposed methodology can be applied to other networks. For example, it can be used in the Latin-American context to assess future network expansions, especially on those linking countries, such as Ecuador with Perú or Colombia, or even the Centro American Interconnected System.