Cientifica, ISSN 2594-2921, vol. 26, no. 1, January-June 2022.

DOI: https://doi.org/10.46842/ipn.cien.v26n1a10

Flujos óptimos de potencia con restricciones de estabilidad ante pequeños disturbios

Optimal power flow with small signal stability constraints

José Antonio Gándara-Capistrán
Instituto Politécnico Nacional, MÉXICO

Daniel Olguín-Salinas
Instituto Politécnico Nacional, MÉXICO

Recibido 08-11-2021, aceptado 13-01-2022.

Resumen

En grandes sistemas de potencia interconectados el problema de estabilidad ante pequeños disturbios recibe atención debido a las oscilaciones ocasionales o a la variación en la demanda del mismo, para esto se incorpora al problema de optimización matemática de flujos óptimos de potencia una restricción de estabilidad ante pequeños disturbios, la cual se basa en el teorema de Lyapunov modelada como un problema de programación semidefinida, la cual dicta que su matriz P sea positiva definida y simétrica para garantizar la estabilidad del sistema, la solución se hace mediante el método de optimización matemática punto interior con ayuda del software AMPL, A Modeling Language for Mathematical Programming, donde se hará la simulación sobre el sistema de prueba del Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), Western System Coordinating Council o WSCC que consta de 9 nodos y 3 máquinas modificado para este propósito.

Abstract

A power system presents different stability problems, the small-signal stability problem receives attention to the occasional oscillations and the change in its demand, for this and the need to optimize resources a smallsignal stability constraint is incorporated in the optimal power flow problem, this constrain is based on Lyapunov's theorem and is modeled as a semi-definite programming problem, where the matrix P must be positive definite and symmetric to guarantee the system stability. The problem is solved by the interior point method. The simulations have been conducted with AMPL in the WSCC 9-bus 3-machine system.

Palabras clave: flujos óptimos de potencia, estabilidad ante pequeños disturbios, programación semidefinida, Lyapunov.
Index terms: optimal power flow, small signal stability, semi-definite programming, Lyapunov.

ISO 690 reference:
Gándara-Capistrán, José Antonio; Olguín-Salinas, Daniel, 2022, Flujos óptimos de potencia con restricciones de estabilidad ante pequeños disturbios, Científica, Revista Mexicana de Ingeniería Electromecánica y de Sistemas, vol. 26, no. 1, ISSN 2594-2921, DOI: https://doi.org/10.46842/ipn.cien.v26n1a10