• Títol: Slow-Interaction Converter-Driven Stability inWeak AC Networks: An Approach for Detection and Counteraction in Bulk Power System Studies = Estabilidad impulsada por conversores de interacción lenta en redes de ac débiles: un enfoque para la detección y la contrarrestación en estudios de sistemas de energía
• Autor: Pabón Ospina, Daniel
• Publicació original: 2021
• Descripció física: PDF
• Nota general:
  • Colombia
• Notes de reproducció original: Digitalización realizada por la Biblioteca Virtual del Banco de la República (Colombia)
• Notes:
  • Resum: Abstract: Power systems have been dominated by synchronous generators for more than a century. The power system stability has been classically categorized with respect to the dynamics and interactions of the synchronous generator. The classic categories are rotor-angle, frequency, and voltage stability. However, due to the recent high penetration of inverterbased generators such as solar panels and wind turbines, instabilities have arisen outside the spectrum of the classical power system definitions. Therefore, in 2020, the slowinteraction converter-driven stability has been included in the power system stability classification by the IEEE Power System Dynamic Performance Committee. This instability has been observed in real-life cases showing undamped voltage oscillations, which have led to the partial disconnection of power systems. This work focuses on this recently classified instability whose investigation is in the early stages regarding its cause, detection and prevention. Therefore, this work proposes a methodology for the detection and prediction of this instability. This methodology is based on time-domain simulations, the computation of eigenvalues of the power system and the participation factors of oscillatory modes. The proposed tool has been effective in not only detecting but also anticipating the onset of converter-driven instability in operational scenarios with long-term voltage instability. The elements causing the instability are identified using the participation factors, which facilitate the tuning of inverter-based generators controls. Thereby, it is possible to mitigate the converter-driven instability before its manifestation and thus avoid undesired disconnection of generation units, or in the worst case, a potential system collapse. Resumen: Los sistemas de energía han estado dominados por generadores síncronos durante más de un siglo. La estabilidad del sistema de potencia se ha categorizado clásicamente con respecto a la dinámica y las interacciones del generador síncrono. Las categorías clásicas son el ángulo del rotor, la frecuencia y la estabilidad de voltaje. Sin embargo, debido a la reciente alta penetración de generadores basados en inversores, como paneles solares y turbinas eólicas, han surgido inestabilidades fuera del espectro de las definiciones clásicas de sistemas de energía. Por lo tanto, en 2020, la estabilidad impulsada por el convertidor de interacción lenta ha sido incluida en la clasificación de estabilidad del sistema de energía por el Comité de Desempeño Dinámico del Sistema de Energía de IEEE. Esta inestabilidad se ha observado en casos de la vida real que muestran oscilaciones de tensión no amortiguadas, que han provocado la desconexión parcial de los sistemas eléctricos. Este trabajo se centra en esta inestabilidad recientemente clasificada cuya investigación se encuentra en etapas tempranas en cuanto a su causa, detección y prevención. Por tanto, este trabajo propone una metodología para la detección y predicción de esta inestabilidad. Esta metodología se basa en simulaciones en el dominio del tiempo, el cálculo de los valores propios del sistema eléctrico y los factores de participación de los modos oscilatorios. La herramienta propuesta ha sido eficaz no solo para detectar sino también para anticipar el inicio de la inestabilidad impulsada por el convertidor en escenarios operativos con inestabilidad de voltaje a largo plazo. Los elementos que causan la inestabilidad se identifican utilizando los factores de participación, que facilitan el ajuste de los controles de los generadores basados en inversores. De esta manera, es posible mitigar la inestabilidad impulsada por el convertidor antes de su manifestación y así evitar la desconexión no deseada de las unidades de generación o, en el peor de los casos, un colapso potencial del sistema.
  • © Derechos reservados del autor
  • Colfuturo
• Forma/gènere: Tesi
• Idioma: castellano
• Institució origen: Biblioteca Virtual del Banco de la República
• Encapçalament de matèria:
  • Converterdriven instability; Inverter-based generation; Long-term dynamics; Phase-locked loop; Small-signal stability; Renewable energy; Eigenvalue analysis; Modes of oscillation; Largescale IBG; Inestabilidad impulsada por convertidor; Generación basada en inversor; Dinámica a largo plazo, phase-locked loop; Estabilidad de señal pequeña; Energía renovable; Análisis de eigenvalores; Modos de oscilación; IBG a gran escala
  • Tecnología; Tecnología / Ingeniería y operaciones afines

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