Consistent modeling and parameter estimation of voltage regulating transformers for power system studies

Abstract

La regulación de tensión es una de las preocupaciones más importantes a tener en cuenta en el diseño y operación de redes eléctricas. Por esta razón, los transformadores con cambiador de tomas son un activo clave en la adecuada regulación tanto de la magnitud como de la fase de la tensión en los sistemas de potencia. Este trabajo de doctorado surge del hallazgo y la demostración de que dos de los modelos de transformador de cambio de toma más ampliamente utilizados son inconsistentes entre sí, ya que generan resultados discrepantes dependiendo de la toma seleccionada y del punto de operación. Así, esta investigación ha propuesto un nuevo modelo de transformador con cambiador de tomas que abarca tanto a los transformadores reguladores de tensión como a los transformadores desfasadores. Este modelo, conocido como modelo consistente, tiene en cuenta, de forma explícita, la contribución diferenciada de ambos devanados del transformador a la impedancia de cortocircuito. El nuevo modelo ha demostrado su capacidad para reconciliar el debate existente al respecto. Además, de cara a clarificar cualquier ambigüedad en el modelado del transformador con tomas, este trabajo desarrolla y presenta diferentes variaciones de los modelos convencionales y del nuevo modelo propuesto, abordando todo tipo de situaciones operativas, cualquier tipo de elección de bases de referencia y sentando los fundamentos de los modelos multifásicos.