Simulación Sincrofasorial con PMUs Virtuales en Sistema de Potencia Para Estudios Fuera de Línea

Contenido principal del artículo

Fernando Rafael Arias Atiaja
https://orcid.org/0000-0002-5775-7800
Armando Salvador Freire Freire
https://orcid.org/0000-0002-2447-3369
Jennifer Nicole Bustos Arias

Resumen

Uno de los principales componentes que conforman el sistema de monitoreo de área extendida (WAMs) son las Unidades de Medición Fasorial (PMUs), dispositivos que permiten realizar análisis dinámico en el estado del sistema eléctrico, estos equipos permiten la estimación de fasor representando las magnitudes de ángulos de tensión e intensidad y garantizando mediante la sincronización temporal y frecuencia de muestreo visualizar al sistema en tiempo real y comparar fasores medidos en distintos puntos de la red. Este estudio presenta una plataforma de monitoreo dinámico con PMUs para un sistema de potencia de dos áreas, el enfoque comienza con el desarrollo y verificación de un modelo de referencia ejemplo 12.6 (P. Kundur, Power system stability and control), simulado en el software de  DIgSILENT PowerFactory, luego se realiza un estudio dinámico  mediante la implementación de eventos de perturbación con la finalidad de extraer datos de voltajes y corrientes en magnitud y ángulo, además, se implementa un algoritmo mediante el software Python que sirve de PMU virtual para la lectura y envío de datos registrados mediante una red ip ficticia que será extraída por el software Pyscript para la visualización y uso de datos para su monitoreo, también se muestra el monitoreo dinámico sincrofasorial mediante el software PMU Connection Tester que se comunica por medio de la ip virtual enviada desde Python, como resultado se obtiene la gráfica de respuesta mediante la visualización de ángulos de PMUs virtuales.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Métricas

Cargando métricas ...

Detalles del artículo

Cómo citar
[1]
F. R. Arias Atiaja, A. S. Freire Freire, y J. N. Bustos Arias, «Simulación Sincrofasorial con PMUs Virtuales en Sistema de Potencia Para Estudios Fuera de Línea», INGENIO, vol. 8, n.º 2, pp. 85–94, jul. 2025.
Sección
Artículo Original
Biografía del autor/a

Fernando Rafael Arias Atiaja, Universidad Técnica de Cotopaxi, UTC

fernando.arias6251@utc.edu.ec

https://orcid.org/0000-0002-5775-7800

Área de Especialización: Eficiencia Energética

Armando Salvador Freire Freire, Universidad Técnica de Cotopaxi, UTC

armando.freire2833@utc.edu.ec

https://orcid.org/0000-0002-2447-3369

Área de Especialización: Subestaciones Eléctricas

Jennifer Nicole Bustos Arias, Universidad Técnica de Cotopaxi, UTC

Jennifer.bustos0169@utc.edu.ec

https://orcid.org/0009-0006-7722-766

Área  de Especialización: Diseño de Sistemas Hidráulicos 

Citas

Z. Huang et al., “Performance evaluation of phasor measurement systems,” IEEE Power Energy Soc. 2008 Gen. Meet. Convers. Deliv. Electr. Energy 21st Century, PES, pp. 1–7, 2008, doi: 10.1109/PES.2008.4596880.

A. Shaobu Wang, Renke Huang , Xinda Ke, Junbo Zhao, Rui Fan, Hong Wang, Zhenyu Huang and D. V. Sathanur, “Risk-oriented PMU placement approach in electric power systems,” vol. 14, no. 2, pp. 301–307, 2019, doi: 10.1049/iet-gtd.2019.0957.

C. Mishra, K. D. Jones, A. Pal, and V. A. Centeno, “Binary particle swarm optimisation-based optimal substation coverage algorithm for phasor measurement unit installations in practical systems,” IET Gener. Transm. Distrib., vol. 10, no. 2, pp. 555–562, 2016, doi: 10.1049/iet-gtd.2015.1077.

A. DelaTorre, “Análisis técnico para la Implementación de un Sistema de Monitoreo de Área Extendida (Wams) en el Sistema Nacional Interconectado del Ecuador,” Universidad Politécnica Salesiana sede Quito, 2013.

A. G. Phadke, “Synchronized phasor measurements a historical overview -,” pp. 476–479, 2002.

A. Jovičić, “COMPUTAT IONALLY EFF ICI ENT STATE ESTIMATION FOR POWER SYSTEMS WITH CONVENTIONAL AND SYNCHROPHASOR MEASUREMENTS,” University of Belgrade, 2021.

S. C. G. Cruz, “Esquema de Monitoreo Integrado de Seguridad de Sistemas de Potencia,” Universidad de los Andes, 2016.

U. Kerin, G. Bizjak, R. Krebs, E. Lerch, and O. Ruhle, “Faster than real time: Dynamic security assessment for foresighted control actions,” 2009 IEEE Bucharest PowerTech Innov. Ideas Towar. Electr. Grid Futur., pp. 1–7, 2009, doi: 10.1109/PTC.2009.5282087.

I. Chychykina, Z. A. Styczynski, C. O. Heyde, and R. Krebs, “Power system instability prevention and remedial measures with online Dynamic Security Assessment,” 2015 IEEE Eindhoven PowerTech, PowerTech 2015, 2015, doi: 10.1109/PTC.2015.7232303.

Diego Aguas, “Implementación de una plataforma de simulación digital en tiempo real para entrenamiento de operadores ante fenómenos dinámicos,” ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL, 2020.

D. Pérez Llamuca, “Herramienta computacional en software libre para conversión de bases de datos del sistema eléctrico de potencia entre diferentes plataformas de simulación,” 2021. [Online]. Available: https://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21575?mode=full

IEEE, IEEE Std 1344-1995(R2001) : IEEE Standard for Synchrophasers for Power Systems., vol. 1995. 1995.

IEEE Power Engineering Society, IEEE Std C37.118-2005, vol. 2005, no. March. 2005. [Online]. Available: http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?arnumber=660853

IEEE-SA Standards Board, IEEE Standard for Synchrophasor Measurements for Power Systems, vol. C37.118.1TM, no. December. 2011.

P. System, R. Committee, I. Power, and E. Society, “IEEE Standard for Synchrophasor Measurements for Power Systems -- Amendment 1: Modification of Selected Performance Requirements,” IEEE Std C37.118.1a-2014 (Amendment to IEEE Std C37.118.1-2011), vol. 2014, pp. 1–25, 2014.

K. Sato, Z. Yamazaki, T. Haba, N. Fukushima, K. Masegi, and H. Hayashi, “Dynamic simulation of a power system network for dispatcher training,” IEEE Trans. Power Appar. Syst., vol. PAS-101, no. 10, pp. 3742–3750, 1982, doi: 10.1109/TPAS.1982.317059.

P. Brogan, J. Morrow, R. Best, and D. Laverty, “Python PSS/E simulation to test efficacy of proposed PMU based WAMS and potential WAMPAC applications,” Proc. Univ. Power Eng. Conf., pp. 1–5, 2013, doi: 10.1109/UPEC.2013.6714952.

T. Kataoka, M. Shitsukawa, and A. Tajimi, “Improvement in coordinated restoration operation skills covering more than one area (Developing a power system operation training simulator that precisely reproduces electrical phenomena),” 44th Int. Conf. Large High Volt. Electr. Syst. 2012, 2012.

M. R. Hasan, L. Vanfretti, W. Li, and N. A. Khan, “Generic high level VSC-HVDC grid controls and test systems for offline and real time simulation,” 9th Int. 2014 Electr. Power Qual. Supply Reliab. Conf. PQ 2014 - Proc., pp. 57–64, 2014, doi: 10.1109/PQ.2014.6866784.

G. J. Araque and R. Barba, “Unidades de Medición Fasorial - PMU,” pp. 247–253, 2010.

G. Rivera and A. D. La Torre, “Estrategias para la Implementación de un Sistema de Monitoreo de Área Extendida WAMS en el Sistema Nacional Interconectado del Ecuador,” Rev. Técnica “Energía,” vol. 9, no. 1, pp. 34–43, 2013, doi: 10.37116/revistaenergia.v9.n1.2013.134.

R. C. H. Lara, “Herramientas de Software Libre para Aplicaciones en Ciencias e Ingeniería,” Rev. Politécnica, vol. 32, no. 1, pp. 1–8, 2013, [Online]. Available: http://revistapolitecnica.epn.edu.ec/ojs2/index.p

A. Villamarín, and D. Espín, “Diseño e Implementación de un Prototipo de Unidad de Medición, Fasorial (PMU - Phasor Measurement Unit) para el Monitoreo, Control y Protección de Sistemas Eléctricos”. Revista Técnica “energía” No. 11, pp. 127–135, 2015.

E. Arconel, “REGULACIÓN No. ARCONEL – 003/16 Requerimientos para la supervisión y control en tiempo real del Sistema Nacional Interconectado,” pp. 1–27, 2016.

L. Bonilla and R. Cubillo, “Determinación de límites de seguridad estática de ángulo en el SNI a partir de mediciones sincrofasoriales,” Rev. Técnica “Energía,” vol. 15, no. 1, pp. 90–97, 2018.

P. M. Pozo, I. A. Pozo, and N. A. Pozo, “Design and Construction of a Low-Cost Phasor Measurement Unit ( PMU ) for Three-Phase Distribution Power Systems according to the norm IEEE Diseño e Implementación de una ( PMU ) de baja potencia para Sistemas,” no. 16, pp. 8–16, 2019.

L. L. Chiza, “Co-simulation between PowerFactory and Matlab / Simulink for the simulation of an HVDC link integrated to the 39-bus system Co-simulación entre PowerFactory y Matlab / Simulink para la simulación de un enlace HVDC integrado al sistema de 39 barras,” no. 19, pp. 150–157, 2022.

R. Franco, “Uso de Sincrofasores para la Detección de Oscilaciones de Potencia y Pérdida de Sincronismo . Aplicación al Sistema Eléctrico Uruguayo para la Separación Controlada en Islas .,” Universidad de la República de Uruguay, 2012.

F. Gonzalez Longatt, “DIgSILENT PowerFactory ( Manual de Usuario),” no. April, pp. 1–2, 2004, [Online]. Available: file:///C:/Users/Personal/Downloads/Manual_de_Usuario_DIgSILENT_Parte_I.pdf

R. Gonzá and Lez, Python Para todos. 2015.

Marta Pérez Domínguez, “Extensión de Aplicaciones mediante Python embebido,” ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y SISTEMAS DE TELECOMUNICACIÓN, 2017.

P. Kundur, “Power System Stability and Control - Prabha Kundur - McGraw-Hill Education.” p. 1176, 1994. [Online]. Available: https://www.mheducation.co.in/html/9780070635159.html