Estimación de estado en redes de distribución eléctrica con dispositivos D-FACTS

Abstract

The presented thesis proposes single-phase equivalent models of the elements of general distribution networks to use state estimation analysis tools based on the positive sequence. Additionally, the results obtained from the experimental implementation of a three-phase distribution system are presented to generate temperature-dependent impedance profiles. An essential part of the research is proposing single-phase models of three distributed flexible AC transmission systems known as D-FACTS to study power flows suitable for electric power transmission and distribution systems. The three D-FACTS devices' steady-state models are proposed for weighted least-squares state estimation analysis suitable for distribution systems. A series of case studies of power flows and state estimation of distribution and transmission networks with the embedded D-FACTS devices are presented to validate the developed elements. In both cases, the results fully demonstrate their validity and efficiency for reactive compensation and active power flow control.

El presente trabajo de tesis propone modelos equivalentes monofásicos de los elementos de las redes generales de distribución para utilizar herramientas de análisis de estimación de estado basadas en secuencia positiva. Además, se presentan los resultados obtenidos de la implementación experimental de un sistema de distribución trifásico para generar perfiles de impedancia dependientes de la temperatura. Una parte importante del trabajo es la propuesta de modelos monofásicos de tres sistemas flexibles de transmisión en CA distribuidos conocidos como D-FACTS para el estudio de flujos de potencia adecuados para los sistemas de transmisión y distribución de energía eléctrica. De manera conjunta, se proponen modelos de estado estacionario de los tres dispositivos D-FACTS para el análisis de estimación de estado por mínimos cuadrados ponderados, adecuados para los sistemas de distribución. Para validar los elementos desarrollados se presentan una serie de casos de estudio de flujos de potencia y estimación de estado de redes de distribución y transmisión con los dispositivos D-FACTS embebidos. Los resultados demuestran plenamente su validez y eficacia para compensación reactiva y control de flujo de potencia activa en ambos casos.