El crecimiento de la demanda eléctrica en el país requiere de nuevas fuentes de energía por parte del sector público y privado. En particular, una región que posee un gran potencial energético hidráulico es la XI Región de Aysén. Sin embargo la concentración de la demanda se encuentra en el centro del país por lo que es necesario transmitir una gran cantidad de energía, estimada inicialmente en 2750[MW] de potencia activa, a través de aproximadamente 2000[km] de longitud. En este contexto, la mejor solución técnico – económica disponible para la transmisión es un enlace de corriente continua en alto voltaje (HVDC del inglés “High Voltage Direct Current”). El disponer de un enlace HVDC de las características del proyecto Aysén ofrece importantes oportunidades para mejorar la operación de los sistemas de corriente alterna a los que se conecta. En efecto, un enlace HVDC utiliza elementos de electrónica de potencia de muy rápida respuesta, por lo que es posible plantear esquemas de control que contribuyan a la seguridad y estabilidad dinámica del sistema. En esta memoria de título se plantea como objetivo el desarrollo de un esquema de control para amortiguar oscilaciones electromecánicas debido a pequeñas perturbaciones. En este trabajo, se desarrolla una guía general para el problema de amortiguar oscilaciones electromecánicas en el intervalo de 0.1 – 2 [Hz]. Para ello se desarrolla un modelo y una herramienta computacional en MATLAB que resuelve en forma linealizada un modelo dinámico del Sistema Interconectado Central de Chile reducido considerando 6 variables de estado por generador, y las ecuaciones de flujo de potencia alterno y continuo para los balances de potencia. Con el sistema linealizado se diseña un control de lazo cerrado clásico para amortiguar oscilaciones de potencia utilizando como variable de control la corriente de operación del enlace HVDC y como variable controlada la diferencia angular entre 2 barras del sistema. Como resultado se obtiene que la técnica utilizada a través de la herramienta computacional desarrollada en esta memoria, efectivamente logra amortiguar las oscilaciones de potencia en el sistema deseado, logrando una variación del factor de amortiguamiento de para el modo local.

En el Sistema Interconectado Central de Chile, los recursos energéticos de menor costo y cercanos a los centros de consumo están próximos a agotarse, razón que ha propiciado la búsqueda de nuevos recursos situados a grandes distancias de los principales centros de demanda. En este contexto, asoma como una solución técnica y económicamente factible el empleo de tecnología HVDC (High Voltage Direct Current), la cual puede transportar grandes niveles de potencia a través de distancias considerables, aportando además una respuesta rápida de control a fenómenos indeseados que se presenten en el extremo receptor AC, conservando así la operación segura y eficiente del sistema. Una de las aplicaciones adicionales de las interconexiones HVDC, es su capacidad de amortiguar los modos de oscilación de potencia interárea, los cuales constituyen el tipo de inestabilidad que produce una mayor amenaza para el sistema, debido a que presentan una baja frecuencia y un amortiguamiento pequeño. La presente memoria de título tiene por objetivo principal validar la técnica que emplea la modulación de potencia del enlace HVDC, a través de la inclusión de un bloque de control suplementario para mitigar los modos de oscilación interárea presentes. Para ello, se realizan dos casos de estudio, utilizando como herramienta el análisis modal y los diagramas de participaciones, empleando como plataforma de simulación el software DigSilent Power Factory en su versión 14.519. El primer caso de estudio corresponde a un caso ampliamente citado en la literatura especializada del tema, consistente en dos áreas, cada una conformada por dos máquinas, unidas por un enlace monopolar de 200 [MW] con una tensión nominal de 56 [kV]. Se desprende de los resultados que, luego de incorporar el control suplementario para modular la potencia por el enlace, se obtiene un modo de oscilación interárea, cuyo factor de amortiguamiento es finalmente de 5.1 %, lo cual está inserto dentro de los valores adecuados para la mitigación de este modo oscilatorio. El segundo caso de estudio realizado corresponde a un enlace HVDC monopolar de 1000 [MW] con una tensión nominal de 500 [kV], interconectado con un equivalente radial reducido del SIC, concentrando su carga en la barra central. Las simulaciones obtenidas para los distintos tipos de contingencias aplicadas muestran un correcto amortiguamiento de las oscilaciones de potencia activa que circula por las líneas. Del análisis se obtiene como resultado que la tasa incremental de amortiguamiento obtenida para el modo interárea es de ξ=14.1%, valor que se encuentra contenido dentro de los márgenes de estabilidad requeridos para este tipo de oscilación, según la Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicios de Chile. Se concluye finalmente de las simulaciones y resultados obtenidos que la estrategia de control basada en la modulación de la potencia por el enlace HVDC cumple los requisitos exigidos, logrando amortiguar las oscilaciones electromecánicas interárea en un sistema AC.