Executive Secretary
21st International Symposium on Electrical Engineering
SIE 2025
Abstract
Electrical system stability studies aim to achieve a stable operating point after disturbances. Isolated systems are sensitive to imbalances between generation and demand; the loss of generation or disturbances due to faults cause variations in frequency and rotor angles. This stability problem is due to the low inertia of the machines (driven, for example, by diesel or fuel oil engines) and the fact that each generator represents a considerable portion of the demand. Furthermore, these isolated networks are poorly meshed and have lower voltage levels than interconnected systems, so stability in them is a major issue. The stability study methodology is based on models that allow simulations of the system's response to disturbances such as sudden loss of generation or faults, in order to analyze, according to the selective operation time of its protections and automatics, whether the system returns to a state of equilibrium and feasible operation. The research is being conducted on the Cayo Santa María Isolated Electrical System (SEACSM), which has experienced stability problems and even complete failures. The main objective is to verify its stability in the face of faults or variations in its typical operating regimes. This is demonstrated through explanatory graphs of rotor angle, speed, frequency, and operation of automatic devices and protections. Important results are obtained, with recommendations for making the system more stable, avoiding impacts that could cause total or partial interruption of electrical service.
Resumen
Los estudios de estabilidad de sistemas eléctricos persiguen alcanzar un punto de funcionamiento estable tras perturbaciones. Los sistemas aislados son sensibles a desequilibrios entre generación y demanda, la pérdida de generación o disturbios por fallas, provocan variaciones de frecuencia y ángulos de rotores. Este problema de estabilidad se debe a la poca inercia de las máquinas (accionados por motores diésel o fuel) y donde cada generador representa una parte considerable de la demanda. Además, dichas redes aisladas están poco malladas y con niveles de tensión inferiores a los de sistemas interconectados, por lo que la estabilidad en ellas es un problema de primer orden. La metodología de estudio de estabilidad se basa en modelos que permitan realizar simulaciones de la respuesta del sistema ante disturbios como: pérdida súbita de generación o fallas, para analizar, acorde al tiempo de operación selectiva de sus protecciones y automáticas, si el sistema regresa al estado de equilibrio y factible a su operación. La investigación se realiza en el Sistema Eléctrico Aislado Cayo Santa María (SEACSM), donde se han presentado problemas de estabilidad e incluso cero totales, cuyo objetivo principal es comprobar la estabilidad del mismo ante fallas o variaciones en sus regímenes de operación típicos, lo que se expone a partir de gráficos explicativos de ángulo de rotor, velocidad, frecuencia y operación de automáticas y protecciones. Se arriba a resultados importantes, con recomendaciones para que dicho sistema sea más estable, evitando afectaciones que provoquen la interrupción total o parcial del servicio eléctrico.
About The Speaker
MsC. Emilio Andrés Francesena Bacallao

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