Diseño de un relevador diferencial tolerante a la presencia de componentes frecuenciales no fundamentales.

Hernández Veloz, Javier (2016) Diseño de un relevador diferencial tolerante a la presencia de componentes frecuenciales no fundamentales. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

En la actualidad ante el constante aumento de demanda en el sistema eléctrico de potencia (SEP) y la falta de líneas de transmisión para transferir la potencia requerida que como consecuencia trae consigo que algunas líneas trabajen cerca de su saturación, se ha optado como solución el incorporar fuentes de generación distribuida, las cuales se encuentran operando aledañas a los centros de consumo, estas fuentes son alimentadas por medio de energías renovables, las cuales utilizan la electrónica de potencia en el proceso de conversión de energía. El uso de estas tecnologías contamina en el espectro de la señal al generar componentes frecuenciales distintas a la fundamental, ya sean subarmónicas, armónicas o interarmónicas de manera que puede comprometerse la operación correcta ya sea del sistema o de los dispositivos de protección eléctrica en presencia de nuevos escenarios los cuales no fueron contemplados en su diseño original. En este trabajo se analiza el impacto de las fuentes de generación distribuida no convencionales en escenarios de media tensión para el funcionamiento de la protección diferencial, el cual es un esquema altamente eficaz y se busca encontrar deficiencias que se puedan presentar bajo estas nuevas condiciones. La electrónica de potencia involucrada en el esquema de conversión de energía de las fuentes renovables puede contaminar una o ambas señales del esquema diferencial, este problema puede amplificarse si se presenta el fenómeno de resonancia con alguna de las componentes frecuenciales presentes en los voltajes y corrientes del sistema. De manera que este trabajo demuestra que los filtros digitales convencionales no tienen la capacidad de filtrar en su totalidad o parcialidad las VI componentes frecuenciales subarmónicas e interarmónicas y pudiendo terminar en la operación incorrecta de la protección diferencial. Se caracterizara por medio de simulaciones el comportamiento de las nuevas condiciones que pueden presentarse en el sistema dentro de las herramientas graficas del tipo pendiente y el plano alfa-beta para determinar el grado de afectación y el escenario más crítico que puede afectar la operación correcta de la protección diferencial. Se propone la implementación de Prony para fines de filtrado digital y disminuir en gran medida el error en la estimación de la componente fundamental de la señal.

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