Estabilidad dinámica de generadores eólicos por el trazo inverso de Nyquist

Abstract

El típico análisis de estabilidad para máquinas sincrónicas por simulación de las excursiones angulares rotóricas post-falla no es directamente aplicable a generadores a inducción por carecer éstos del marco de referencia de ejes d-q. Continuando con un trabajo previo que introduce un diseño de compensador estático al control de tensión terminal de generadores eólicos a inducción, el presente artículo desarrolla un análisis dinámico en dominio frecuencial para evaluar la conectabilidad de estas máquinas a redes sincrónicas. El algoritmo inverso de Nyquist introducido, de aplicación extensiva a generadores sincrónicos e inclusive a motores, confirma la inclinación a inestabilidad de la máquina para mayores impedancias de transferencia. La conexión de un compensador a terminales del generador estabiliza adicionalmente –merced a la resonancia en paralelo de aquél con la línea de interconexión- al sistema con baja impedancia de transferencia.

The typical stability analysis for synchronous machines by simulation of post-fault rotor angle excursions is not directly applicable to induction generators for the lack of a d-q axes reference frame in these machines. Following a previous work introducing a static compensator design for the control of wind induction generators’ terminal voltage, the present article develops a dynamic analysis in frequency domain to evaluate the connectivity of these machines to synchronous networks. The introduced inverse-Nyquist algorithm, also applicable to synchronous generators and also to motors, confirms the tendency to instability of the machine for higher transfer impedances. A compensator connected to the wind generator’s terminals introduces additional stability –by its parallel resonance with the interconnection line- to the low transfer-impedance system.