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Estabilidad de DFIGs con compensadores síncronos: desarrollo de una plataforma experimental

Stability of DFIGs with Synchronous Compensators: Development of an Experimental Platform

J. Suárez-Porras, F. Fernández-Bernal, L. Rouco, A. Tomás-Martín, A. García-Cerrada, E.J. Bueno

XXXII Seminario Anual de Automática, Electrónica industrial e Instrumentación - SAAEI 2025, Aranjuez (Spain). 02-04 July 2025

Summary:

Este artículo presenta el desarrollo experimental de una bancada de laboratorio basada en un generador de inducción doblemente alimentado (DFIG) como representación de una fuente de energía renovable eólica tipo 4. En la actual transición energética, la creciente generación de generación asíncrona en redes eléctricas plantea importantes retos de estabilidad debido a la reducción de inercia y capacidad de cortocircuito. Los compensadores síncronos resurgen como una solución viable para mitigar estos efectos, aportando soporte inercial, regulación de tensión y refuerzo de la corriente de cortocircuito. Este artículo detalla la plataforma experimental formada por dos bancadas interconectables: una bancada de compensador síncrono con disco de inercia, y una bancada DFIG. Se presentan los primeros resultados experimentales obtenidos para validar las simulaciones y primeros análisis teóricos.

Spanish layman's summary:

Este artículo presenta una plataforma de laboratorio con un compensador síncrono y un generador de inducción doblemente alimentado (DFIG) que emula una fuente de energía renovable eólica tipo 4. El objetivo es estudiar cómo el primero puede mejorar la estabilidad de la red eléctrica ante los desafíos de la creciente generación asíncrona.

English layman's summary:

This paper presents a laboratory platform featuring a synchronous compensator and a doubly-fed induction generator (DFIG) that emulates a Type 4 wind renewable energy source. The aim is to study how the former can improve power grid stability in the face of challenges from increasing asynchronous generation.

Keywords: Compensador síncrono, análisis modal, pequeña perturbación, laboratorio; Synchronous compensator, modal analysis, small signal analysis, laboratory

Publication date: 02-Jul-2025.

Citation:
J. Suárez-Porras, F. Fernández-Bernal, L. Rouco, A. Tomás-Martín, A. García-Cerrada, E.J. Bueno, "Stability of DFIGs with Synchronous Compensators: Development of an Experimental Platform", presented at XXXII Seminario Anual de Automática, Electrónica industrial e Instrumentación - SAAEI 2025, Aranjuez, Spain, 02-04 July 2025

Research topics:

Stability: Large disturbance stability, tuning of frequency loadshedding schemes, excitation control, small disturbance stability, tuning of power system stabilizers, identification of AVR and governor models
Electromagnetic Transients: Lightning and switching overvoltages in overhead and GIS substations, location of surge arresters

Research groups:

Instituto de Investigación Tecnológica (IIT)

ODS:

Goal 7: Affordable and clean energy
Goal 9: Industry, innovation and infrastructure

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