En este trabajo se lleva a cabo el desarrollo de una técnica de control discreto que tiene como objetivo mantener la tensión y frecuencia en los valores deseada de una maquina síncrona que alimenta un sistema de potencia, y además asegurar estabilidad para el sistema de potencia ante determinadas variaciones y perturbaciones que pueden presentarse durante su operación. Se empleo el modelo de tercer orden de la maquina síncrona para describir matemáticamente el comportamiento del sistema. Se implementa esta técnica de control discreto en un sistema de prueba propuesto y se simulan cuatro posibles sucesos que suele experimentar este tipo de sistemas de potencia durante su operación. Se analizan los resultados obtenidos para la tensión en terminales, la velocidad angular y la señal de control de la maquina síncrona y se comparan con los resultados obtenidos para estas mismas variables al realizar al mismo sistema un control de tensión tradicional. De esta forma se comprobó la eficiencia de la técnica de control discreto y se identificaron las ventajas que esta presenta con respecto a un control tradicional.The development of a discrete control technique is carried out in this work, the objective of this control is to maintain the voltage and frequency of a synchronous machine feeding a power system at the desired values, and to ensure stability for the power system in the presence of certain variations and disturbances that may occur during its operation. The third order model of the synchronous machine was used to mathematically describe the behavior of the system. This discrete control technique is implemented in a proposed test system and four possible events usually experienced by this type of power system during its operation are simulated. The results obtained for terminal voltage, angular velocity and synchronous machine control signal are analyzed and compared with the results obtained for these same variables when a traditional voltage control is performed on the same system. In this way, the efficiency of the discrete control technique was verified and the advantages of this technique with respect to a traditional control were identified.PregradoIngeniero(a) ElectricistaÍndice general Resumen III Índice general V Índice de tablas VI Índice de figuras VII 1. Introducción 1 1.1. Planteamiento del problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.2. Justificación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.3. Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.3.1. Objetivo general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.3.2. Objetivos específicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.4. Estado del arte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.5. Estructura del trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2. Modelado de la maquina 9 2.1. Modelo de tercer orden de la maquina síncrona . . . . . . . . . . . . . 9 2.2. Desratización del modelo de la máquina . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.3. Determinación del punto de equilibrio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 3. Descripción del controlador 13 3.1. Control ´optimo inverso vía pasividad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3.2. Ley de control general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3.2.1. Pasividad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3.2.2. Estabilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.2.3. Optimalizad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ÍNDICE GENERAL 3.3. Aplicación del controlador a la máquina . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 4. Sistema de prueba 20 4.1. Descripción del controlador empleando técnica de control tradicional. 21 5. Aplicación y Resultados 23 5.1. Prueba 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 5.2. Prueba 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 5.3. Prueba 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 5.4. Prueba 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 6. Conclusiones 33 6.1. Trabajos futuros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Bibliografía 36