Impact of renewable energies on the electromechanical phenomena of electricity grids

Jorge Uriel Sevilla Romero^1,*, Cristian Gómez Rodríguez¹, Linda Viviana García Quiñonez² and Alhondra Yokasta De Los Santos Vela³

1 Facultad de Ingeniería, Campus Coatzacoalcos, Universidad Veracruzana, Av. Universidad Km 7.5 Col. Santa Isabel, Coatzacoalcos, 96538, Ver; jsevilla@uv.mx, crisgomez@uv.mx

2 Centro de Investigación en Recursos Energéticos y Sustentables, Universidad Veracruzana, Av. Universidad Km 7.5 Col. Santa Isabel, Coatzacoalcos, 96538, lingarcia@uv.mx

3 Departamento de Metal-Mecánica, Instituto Tecnológico de Saltillo, Blvd. Venustiano Carranza No.2400, Col. Tecnológico, Saltillo, Coahuila, 25080, alhondra.dl@saltillo.tecnm.mx

* Correspondencia: jsevilla@uv.mx

https://doi.org/10.59335/nibp9056

Summary

At present, as in any industrial process, the generation of electricity is obliged to reduce polluting emissions into the environment. Therefore, the vast majority of governments are promoting the use of renewable generation sources mainly based on solar and wind energy. However, due to the low inertia characteristic of this type of electricity generation, the security of the grids is compromised, since in the presence of a severe disturbance there can be uncontrolled disconnections of generation plants, consumption centers and eventually the total collapse of the electrical system (blackout). Therefore, the present research work presents simulations in the time domain to graphically analyze the degradation of the security of electricity grids before the incorporation of renewable generation plants. To achieve this objective, a 3-generator, 9-node test system was used from the literature.

Resumen

En la actualidad, como en cualquier proceso industrial, la generación de energía eléctrica está obligada a reducir las emisiones contaminantes al medio ambiente. Por lo tanto, la gran mayoría de gobiernos están promoviendo el uso de fuentes de generación renovables principalmente basadas en energía solar y eólica. Sin embargo, debido a la baja inercia característica de este tipo de generación eléctrica, la seguridad de las redes se ve comprometida, ya que ante la presencia de un disturbio severo se pueden presentar desconexiones no controladas de centrales de generación, de centros de consumo y eventualmente el colapso total del sistema eléctrico (apagón). Por lo tanto, el presente trabajo de investigación presenta simulaciones en el dominio del tiempo para analizar de forma gráfica la degradación de la seguridad de las redes eléctricas ante la incorporación de centrales de generación renovables. Para lograr dicho objetivo se utilizó un sistema de prueba de 3-generadores, 9 nodos tomado de la literatura.

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