Sintonización simultanea de los parámetros del regulador automático de tensión y del estabilizador de sistema de potencia utilizando una variante del algoritmo de optimización por enjambre de partículas

• Autor: Cabezas Huerta, Franklin Alfredo
• Formato: tesis doctoral
• Fecha de Publicación: 2024
• Institución: Universidad Nacional de Ingeniería
• Repositorio: UNI-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:cybertesis.uni.edu.pe:20.500.14076/28739
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.14076/28739
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Sistemas eléctricos de potencia; Algoritmos evolutivos; Estabilizador de Sistema de Potencia; Optimización por enjambre de partículas; Control de sistemas eléctricos; Estabilidad de sistemas eléctricos; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.03.02

En esta tesis se propone un nuevo algoritmo de optimización para el control óptimo de la tensión en los terminales de los generadores síncronos de los sistemas de potencia. Este control se consigue mediante la sintonización simultánea y óptima de los parámetros del Regulador Automático de Tensión (AVR) y del Estabilizador de Sistema de Potencia (PSS), los cuales son dos de los principales controladores empleados en los sistemas de potencia. El algoritmo propuesto se prueba en el Sistema Máquina Barra Infinita (SMIB) y se aplica al Sistema de prueba IEEE de 9 barras, este algoritmo consiste en una variación de la Optimización por Enjambre de Partículas (PSO), en el que se propone una nueva forma de calcular el factor de peso inercial (ω), empleando una función coseno que decrece exponencialmente al aumentar el número de iteraciones para luego crecer y volver a decrecer periódicamente. En el análisis de la respuesta temporal del sistema controlado se verifica que la aplicación del algoritmo propuesto permite al sistema estabilizarse bajo perturbaciones. Inicialmente, se realiza- ron pruebas utilizando el PSO clásico para abordar problemas típicos en los sistemas de potencia, lo cual proporcionó una base de comparación y destacó sus limitaciones, tales como el elevado número de iteraciones para conseguir la convergencia y la predisposición a entramparse en óptimos locales al abordar problemas de mayor envergadura. Posteriormente, el algoritmo propuesto fue aplicado a un problema más complejo de sintonización simultánea de los parámetros del AVR y del PSS, demostrando mejores resultados en términos de máximo sobrepaso (Mp), tiempo de establecimiento (ts), tiempo de subida (tr) y error en estado estacionario (Ess) en comparación con otros algoritmos. Estas mejoras destacan el rendimiento superior del nuevo algoritmo de optimización en relación con otros algoritmos derivados de PSO, reafirmando su efectividad e introduciendo avances significativos cruciales para la confiabilidad y eficiencia de los sistemas de potencia, particularmente para mantener la estabilidad y el rendimiento en condiciones operativas variables.