“Caracterización Dinámica de Oscilaciones Electromecánicas en Mediciones Ambiente Mediante un Algoritmo Adaptivo Basado en el Análisis del Espectro Singular”

Abstract

El interés de esta tesis se centra en el estudio de oscilaciones electromecánicas desde la perspectiva de su monitoreo a través de señales de medición provenientes de la operación estable (medición ambiente) del sistema eléctrico de potencia (SEP). Ésto de acuerdo a las nuevas tendencias en la operación de los SEP que apuntan hacia aplicaciones que sean capaces de brindar información útil en tiempo real permitiendo un control más seguro y eficiente. En este sentido, en el presente trabajo se propone un método para caracterizar estas oscilaciones por medio de sus parámetros principales (frecuencia, amplitud y amortiguamiento) que son extraídos directamente de las mediciones del sistema con ayuda de algoritmos de procesamiento digital de señales. La función de estos algoritmos es separar la señal en una serie de componentes que permitan identificar las diferentes características contenidas en la señal (componentes oscilatorios, respuesta libre, ruido, tendencia), para posteriormente extraer de estas señales los parámetros que permitan caracterizar las oscilaciones. En la investigación se analizaron señales obtenidas de simulaciones de modelos computacionales de SEP, donde se examinó la habilidad del método para detectar múltiples componentes oscilatorios, comparando los resultados obtenidos con otros métodos clásicos como el análisis de pequeña señal y el análisis de Fourier. La metodología también se aplicó a mediciones reales provenientes de UMF instaladas en la red de Finlandia, en donde el estudio se centró en dos objetivos, el primero fue la determinación de las mediciones con mejores características para el monitoreo de el modo oscilatorio en cuestión y la segunda, el cálculo del amortiguamiento del modo de oscilación. En ambos casos se obtuvieron resultados comparables con los reportados en la literatura especializada. La parte final del documento explora la posibilidad de aplicación de la metodología para la identificación y extracción de la tendencia y componentes estacionarios en señales de medición ambiente, para lo cual se utilizan las señales de la red Finlandesa. En general, el trabajo de tesis aporta una metodología con características favorables (adaptable, robusta ante el ruido) para el análisis de señales ambiente junto con aplicaciones tanto en sistemas simulados como en el estudio de señales reales.