Influence of Wind Power on the Small Signal Stability of a Distribution Island System/Influencia de la energía eólica en la estabilidad de pequeñas señal de un sistema de distribución aislado

Ariel Santos Fuentefria, Miguel Castro Fernández, Martin Rapado Acosta

Resumen


Wind power generation usage is increasing nowadays, especially in the wider sense of distribution areas. Its technical impacts and restrictions are still under study, and in several aspects are kept almost untouched. One of these aspects is the small-signal stability of isolated distribution systems. This paper analyses the influence of wind power on the small signal stability of an isolated distribution system. Factors as wind power integration level, wind turbine technology, system operation, wind farm
location and distributed wind farms are considered. The oscillatory modes that arise because of changes in system operating conditions are computed using modal analysis. The synchronous generators behavior is corroborated with the help of time domain analysis. The results showed that wind farm integration improves the damping ratio and reduces the oscillatory frequency of all modes. The interconnection point and dispersed wind generation has no influence on damping ratio and oscillatory frequency.

El uso de la energía eólica se ha incrementado en la actualidad, conectándose principalmente en redes de distribución. El impacto sobre estas redes y las restricciones a tener en cuenta son temas que actualmente se encuentran bajo estudio, y algunos aspectos están poco estudiados. Uno de estos aspectos es la estabilidad de pequeñas señales en sistemas de distribución aislados. En este trabajo se analiza la influencia de la energía eólica en la estabilidad de pequeñas señales de un sistema de distribución aislado. Factores como el nivel de integración de la energía eólica, el tipo de tecnología de aerogenerador, la operación del sistema, el punto de conexión del parque eólico con la red y la distribución de los mismos en el sistema son considerados. Los modos de oscilación que surgen como resultado de los cambios en la operación del sistema son calculado usando un análisis modal. El comportamiento de los generadores sincrónicos es complementado con el uso de simulaciones
en el dominio del tiempo. Los resultados muestran que la integración de energía eólica mejora el amortiguamiento y reduce la frecuencia de oscilación de todos los modos analizados. El punto de conexión con la red y la distribución de los parques eólicos no tienen influencia en el amortiguamiento ni en la frecuencia de oscilación.


Palabras clave


isolated distribution system; modal analysis; small signal stability; wind power; análisis modal; energía eólica; estabilidad de pequeñas oscilaciones; sistema de distribución aislado.

Texto completo:

PDF


Revista Científica Ingeniería Energética | Centro de Investigaciones y Pruebas Electro-energéticas (CIPEL)
Facultad de Ingeniería Eléctrica | Universidad Tecnológica de La Habana "José Antonio Echeverría". Cujae.
Calle 114 No. 11901. e/ Ciclovía y Rotonda. Marianao 15. La Habana, Cuba. CP 19390. Teléfono: (537) 266 3007
E-mail:renergetica@electrica.cujae.edu.cu | WEB: http://rie.cujae.edu.cu/index.php/RIE/index
ISSN 1815-5901