Caracterización y simulación de fenómenos dinámicos relacionados con la actuación de un horno de arco eléctrico conectado al sistema eléctrico de potencia de Ecuador

Abstract

La operación de los hornos de arco eléctrico (EAF) causa variaciones en las variables eléctricas, como son: potencia activa, reactiva, voltaje y frecuencia. Estas variaciones se deben al funcionamiento propio del EAF que produce un consumo altamente intermitente, lo que lo hace una carga especial. Este trabajo presenta una metodología para el análisis e interpretación de los datos registrados por el sistema SCADA/EMS y el sistema de monitoreo de área extendida WAMS, durante la operación de un EAF conectado al sistema eléctrico de potencia (SEP) de Ecuador. El propósito de este análisis es caracterizar las perturbaciones a través de las variables eléctricas frecuencia, voltaje, potencia activa y reactiva, medidas en la Subestación más sensible a la operación del EAF. Para esto, se realiza un análisis de datos multivariantes basado en Funciones Empíricas Ortogonales EOF, junto con clasificadores inteligentes. Adicionalmente, se propone un modelo de EAF para simulación de transitorios electromecánicos, el cual se basa en un tren de pulsos de ancho modulado (Pulse-width modulation PWM), afectado por una señal de ruido de frecuencia parametrizable. Tanto la propuesta metodología para caracterización de la actuación del EAF a través de registros, como el modelo propuesto muestran prometedores resultados respecto de la evaluación post-operativa y de planeamiento operativo del impacto de la operación de un EAF en el SEP.