CDEC-SIC. DESCRIPCIÓN PARÁMETROS DEFINIDOS EN CAPITULO 9 NTSyCS

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1 CDEC-SIC DESCRIPCIÓN PARÁMETROS DEFINIDOS EN CAPITULO 9 NTSyCS Dirección de Peajes CDEC-SIC Junio 2014

2 1 CENTRALES DE GENERACIÓN UNIDADES GENERADORAS (TITULO 9-10) ANTECEDENTES GENERALES (ART. 9-12) Información Básica del Registro Información Básica de la Ficha Técnica (art. 9-12) GENERADOR SÍNCRONO (ART. 9-13) Datos Característicos Controlador de Tensión o Controlador de Potencia Reactiva (art. 9-17) GENERADOR ASÍNCRONO Datos Característicos Controlador de Tensión o controlador de potencia reactiva (art. 9-17) TURBINAS HIDRÁULICAS Maquina Motriz (art. 9-14) Fuente primaria de energía: Caudales (art. 9-15) Controlador de Carga/Velocidad (art. 9-16) TURBINAS A GAS Maquina Motriz (art. 9-14) Controlador de Carga/Velocidad (art. 9-16) TURBINAS A VAPOR Maquina Motriz (art. 9-14) Fuente Primaria de Energía: principales características técnicas de la caldera (art. 9-15) Controlador de Velocidad (art. 9-16) TURBINAS EÓLICAS (AEROGENERADORES) Maquina Motriz (art. 9-14) Fuente Primaria de energía: Principales características de los parque eólicos (art. 9-15) Controlador de Frecuencia/Potencia (art. 9-16) MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA Maquina Motriz (art. 9-14) Controlador de Velocidad (art. 9-16) PARQUES FOTOVOLTAICOS Generador Solar (art. 9-14) Fuente Primaria de energía: Características de los parques Fotovoltaicos (art. 9-15) Controlador de Frecuencia/Potencia (art. 9-16) CONFIGURACIONES REFERENCIAS

3 CENTRALES DE GENERACIÓN 3

4 1 CENTRALES DE GENERACIÓN Las centrales son el conjunto de una o más unidades de generación que operan en un espacio geográfico común, la identificación mínima que la central debe tener es la que a continuación se detalla: ID Central. Código identifica el registro de la Central en la Base de Datos. Nombre Grupo. Nombre Propietario. Nombre Comuna. Nombre Planta Tipo. Se refiere si es del tipo Hidroeléctrica, Termoeléctrica, Eólica, Solar. Nombre Fuente. Se refiere a la fuente del tipo de central, hidráulica, combustible, viento, sol etc. Central Nemo. Código que identifica la central según la siguiente nomenclatura: CE01G004 Número Central Propietario Central Central Nombre. Nombre que identifica la central. 4

5 Central Descripción. Opción de identificar la central con datos relevantes, por ejemplo si son PMGD, PMG, ERNC, o cualquier otra condición que se requiera incorporar. Actualmente algunas centrales operan sus unidades generadoras con un variado número de configuraciones, estas cambian dependiendo del tipo de combustible (Gas Natural, Gas Natural Licuado, Diesel, Butano, Propano etc.) y si están en ciclo combinado (CC) o ciclo abierto (CA), esto determinara si están activas o no las turbinas a gas (TG) y turbinas a vapor (TV). También se puede dar el caso, que una central utilice los denominados Fuegos Adicionales para elevar la potencia máxima de la central. En la sección 3 se explica con mayor detalle los tipos de configuraciones posibles de las centrales existentes en el SIC. 5

6 UNIDADES GENERADORAS 6

7 2 UNIDADES GENERADORAS (TITULO 9-10) Los Coordinados que exploten medios de generación que operen interconectados al SI, deberán entregar a la DP, los siguientes datos característicos que les sean aplicables: 2.1 Antecedentes Generales (art. 9-12) Información Básica del Registro ID Unidad Identifica el registro de la unidad generadora en la base de datos. Nombre Empresa Empresa Propietaria de las instalaciones de generación. Nombre Central El nombre de la central es asignado en la instalación Centrales y es cargado automáticamente. Nombre Conexión 1 S/E y nivel de tensión donde la central sincroniza al sistema. Nombre Conexión 2 S/E y nivel de tensión donde la central se conecta al Sistema de Transmisión Troncal o Sistema de Subtransmisión de acuerdo al punto 50, Artículo 1-7 de la Norma Técnica. 7

8 Nombre Tipo Turbina Informar el tipo de turbina, por ejemplo: Pelton Francis Kaplan Gas Motor Diesel etc. Nombre Marca Turbina Nombre Combustible Informar tipo de combustible, por ejemplo: Gas Natural Gas Natural Licuado Biomasa Diesel etc. Número Unidad Las centrales pueden tener una o más unidades generadoras, las cuales serán identificas de acuerdo al correlativo del número de unidades existentes. Nombre Unidad Como ejemplo se detallan dos centrales, Puntilla con 3 unidades y Alfalfal con 2 Unidades. Empresa Central Nombre Unidad Puntilla 1 Puntilla Endesa Puntilla Alfalfal Puntilla 2 Puntilla 3 Alfalfal 1 Alfalfal 2 8

9 2.1.2 Información Básica de la Ficha Técnica (art. 9-12) Potencia Aparente Máxima [MW]. Potencia máxima bruta [MW]. La Potencia Máxima Bruta corresponde a la potencia sin descontar los consumos propios, que puede entregar cada conjunto generador-turbina. Consumos propios como porcentaje de la potencia máxima bruta [%]. Consumos Propios en porcentaje respecto de la Potencia Máxima Bruta. Capacidad máxima, potencia neta efectiva [MW]. Corresponde a la Potencia Máxima Bruta menos los consumos propios de la Potencia Máxima Bruta del conjunto Generador turbina. Potencia mínima técnica [MW]. Es la potencia activa bruta mínima en que pueden operar conectados al sistema eléctrico el conjunto generador - turbina en forma estable y en una operación continua (Mínimo Técnico). Tasa de indisponibilidad forzada total [hrs./año]. La tasa de indisponibilidad forzada es actualizada anualmente, en su valor acumulado, por la DP de acuerdo a los resultados reales de indisponibilidad registrados por cada unidad generadora, según art NTSyCS periodo Tasa de indisponibilidad en horas punta [hrs./año]. 9

10 La tasa de indisponibilidad en horas punta es actualizada anualmente, en su valor acumulado, por la DP de acuerdo a los resultados reales de indisponibilidad registrados por cada unidad generadora. Tasa de indisponibilidad programada [hrs./año]. La tasa de indisponibilidad programada es actualizada anualmente, en su valor acumulado, por la DP de acuerdo a los resultados reales de indisponibilidad registrados por cada unidad generadora, según art NTSyCS periodo Tensión nominal [kv]. Corresponde a la Tensión nominal en bornes del conjunto generador turbina. Factor de potencia nominal [p.u]. Factor de potencia nominal del generador del conjunto generador turbina. Método de conexión del neutro a tierra. Indicar si está sólidamente conectado a tierra, vía impedancia u otro método de conexión del neutro. Punto de conexión 1 Punto de conexión al sistema de transmisión. Punto de conexión 2 Punto de conexión al sistema de transmisión troncal o subtransmisión. Fecha entrada en Operación. 10

11 Indicar la fecha de entrada en operación comercial en formato [dd-mm-aaaa]. Fecha prevista salida de Operación. Fecha prevista para la salida de operación comercial en formato [dd-mm-aaaa]. 2.2 Generador Síncrono (art. 9-13) Datos Característicos Tipo de rotor Indicar tipo de rotor del generador, polos salientes, rotor cilíndrico. Reactancias sincrónicas, transitorias y subtransitorias. Para los siguientes parámetros de reactancia de eje directo y eje en cuadratura se indican los siguientes valores típicos [1] y [3]: Unidades Hidráulicas Unidades Térmicas Nombre Parámetro [p.u] Min Max Min Max Reactancia sincrónica de eje directo Reactancia sincrónica de eje en cuadratura Reactancia de secuencia cero Resistencia de secuencia negativa* Reactancia de secuencia negativa Resistencia del estator Reactancia transitoria de eje directo Reactancia transitoria de eje en cuadratura Reactancia subtransitoria de eje directo Reactancia subtransitoria de eje en cuadratura * Obtenido de referencia [8]. 11

12 En donde: Resistencia de secuencia cero [p.u] Reactancia subtransitoria saturada [p.u] Para los parámetros de constantes de tiempo transitorio y subtransitorio se indican los siguientes valores típicos [1], [3]: Unidades Hidráulicas Unidades Térmicas Nombre Parámetro [s] Min Max Min Max Constante de tiempo transitoria de cortocircuito eje directo Constante de tiempo transitoria de cortocircuito eje en cuadratura Constante de tiempo subtransitoria de cortocircuito eje directo Constante de tiempo subtransitoria de cortocircuito eje en cuadratura En donde: Reactancia de saturación de potier [p.u] El triángulo MRP se define como el triángulo de Potier, cuyo lado vertical MR representa la caída de tensión por reactancia de Potier: En donde I corresponde a la corriente de carga. 12

13 Figura 2.1: Triangulo de Potier [6]. Reactancia de neutro a tierra [ ]. Resistencia de neutro a tierra [ ]. Curva de magnetización de la unidad generadora a circuito abierto para 110 % y 120% de la tensión nominal [Anexo]. Adjuntar la curva de magnetización tensión en el entrehierro v/s corriente de magnetización del conjunto generador turbina a circuito abierto para el 110 % y 120% de la tensión nominal. Figura 2.2: Curva de Magnetización a circuito abierto [7]. 13

14 Sistemas de Protección y ajustes [anexo]. Es el conjunto de dispositivos y equipamiento necesarios para detectar y despejar una falla que ocurra en los equipos que protege, desconectándolos del SI en el menor tiempo posible, con el objeto de minimizar las perturbaciones en el sistema y evitar daños a los equipos, las personas o el SI. El Sistema de Protecciones incluye los interruptores, los Esquemas de protección, los transformadores de corriente y de potencial, las vías de teleprotección y demás equipamiento necesario para su funcionamiento. Los Coordinados deberán entregar a la DP, los datos de los sistemas de protección de sus instalaciones en operación o en proceso de puesta en servicio, que a continuación se especifican: a) Tipo de relé de protección o el tipo de función en caso de ser relés multifunción. b) Características de operación. c) Rangos de operación. d) Ubicación en el sistema. e) Ajustes. f) Procedimiento de lectura e interpretación del significado de cada alarma o indicación o registro oscilográfico. Lo anterior corresponde a las protecciones de centrales. 14

15 2.2.2 Controlador de Tensión o Controlador de Potencia Reactiva (art. 9-17) En el caso de una unidad generadora sincrónica, es el dispositivo que permite el control de la tensión en los terminales de la unidad o en un nudo remoto, detectando las desviaciones de la tensión con respecto a un valor de referencia y actuando sobre el control de la excitatriz para modificar la corriente del campo rotatorio. En el caso de un parque eólico o fotovoltaico, corresponde al dispositivo que permite el control de la tensión en el Punto de Conexión del parque al ST, detectando las desviaciones de la tensión con respecto a un valor de referencia y actuando sobre sus equipos de generación o sobre equipos de suministro de potencia reactiva dispuestos para esos fines [4]. Diagrama de bloques con sus correspondientes parámetros de control [anexo]. Mostrar en archivo anexo a lo menos el conjunto fuente primaria de energía, turbina y regulador de velocidad. - Sistema de excitación, incluyendo, si corresponde, la representación del regulador automático de tensión, estabilizador del sistema de potencia (PSS) y todo otro lazo de control que sea relevante de representar. Ganancia estática. Corriente máxima y mínima de excitación [A]. En el caso de los generadores la tensión en los bornes se controla mediante la corriente de excitación, que generalmente se restringe a +-5% [3]. Limitadores del sistema de excitación [anexo]. 15

16 Diagrama de bloques con los correspondientes parámetros de control del PSS [anexo]. Tensiones máximas y mínima admisible [kv]. Sistemas de protecciones y ajustes [anexo]. Márgenes de subexcitación y sobreexcitación. Diagrama PQ de cada una de sus unidades generadoras. La información suministrada debe corresponder a los protocolos o ensayos de recepción de la unidad proporcionados por el fabricante, u obtenida por medio de ensayos realizados sobre la unidad generadora, o bien, de cualquier otra documentación del propietario que confirme que tal diagrama corresponde al diseño de la unidad generadora, y por ende está garantizado [anexo]. En el caso de una unidad generadora sincrónica, es el diagrama en el que se representa en un plano P - Q la zona de operación admisible de la unidad para el rango permitido de tensiones en bornes, y considerando las restricciones de potencia motriz. En el caso de parques eólicos o fotovoltaicos, es el diagrama en el que se representa en un plano P - Q la zona de operación admisible del parque en su conjunto, incluida la compensación reactiva disponible, medido en el Punto de Conexión al ST para tensión nominal y en condiciones permanentes. 16

17 Zonas Prohibidas de generación de potencia activa y reactiva [anexo]. Diagrama que se representan los límites de operación de la potencia activa y reactiva de una unidad generadora, para condiciones específicas de operación, conforme lo establecido en el TÍTULO 3-3 de la NTSyCS. 2.3 Generador Asíncrono Datos Característicos Tipo de rotor Indicar el tipo de rotor del generador, jaula de ardila, rotor bobinado. Resistencia del devanado de estator [p.u]. Reactancia de estator [p.u]. Reactancia de magnetización [p.u]. Resistencia del devanado del rotor referida al estator [p.u]. Resistencia del devanado del rotor referida al estator [p.u]. A continuación una aproximación de las constantes de máquinas de inducción [8]. Factor de Eficiencia a Rango potencia a plena carga plena carga y más

18 Reactancia de neutro a tierra. Resistencia de neutro a tierra. Sistemas de protección y ajustes [anexo]. Es el conjunto de dispositivos y equipamiento necesarios para detectar y despejar una falla que ocurra en los equipos que protege, desconectándolos del SI en el menor tiempo posible, con el objeto de minimizar las perturbaciones en el sistema y evitar daños a los equipos, las personas o el SI. El Sistema de Protecciones incluye los interruptores, los Esquemas de protección, los transformadores de corriente y de potencial, las vías de teleprotección y demás equipamiento necesario para su funcionamiento. Los Coordinados deberán entregar a la DP, los datos de los sistemas de protección de sus instalaciones en operación o en proceso de puesta en servicio, que a continuación se especifican: a) Tipo de relé de protección o el tipo de función en caso de ser relés multifunción. b) Características de operación. c) Rangos de operación. d) Ubicación en el sistema. e) Ajustes. f) Procedimiento de lectura e interpretación del significado de cada alarma o indicación o registro oscilográfico. Lo anterior corresponde a las protecciones de centrales. Enviar anexos al correo normatecnicadp@cdec-sic.cl. 18

19 2.3.2 Controlador de Tensión o controlador de potencia reactiva (art. 9-17) En el caso de una unidad generadora sincrónica, es el dispositivo que permite el control de la tensión en los terminales de la unidad o en un nudo remoto, detectando las desviaciones de la tensión con respecto a un valor de referencia y actuando sobre el control de la excitatriz para modificar la corriente del campo rotatorio. En el caso de un parque eólico o fotovoltaico, corresponde al dispositivo que permite el control de la tensión en el Punto de Conexión del parque al ST, detectando las desviaciones de la tensión con respecto a un valor de referencia y actuando sobre sus equipos de generación o sobre equipos de suministro de potencia reactiva dispuestos para esos fines [4]. Diagrama de bloques con sus correspondientes parámetros de control [anexo]. Diagrama de bloques con los correspondientes parámetros de control del PSS [anexo]. Sistemas de protecciones y ajustes [anexo]. Diagrama PQ de cada una de sus unidades generadoras. La información suministrada debe corresponder a los protocolos o ensayos de recepción de la unidad proporcionados por el fabricante, u obtenida por medio de ensayos realizados sobre la unidad generadora, o bien, de cualquier otra documentación del propietario que confirme que tal diagrama corresponde al diseño de la unidad generadora, y por ende está garantizado [anexo]. Diagrama que se representan los límites de operación de la potencia activa y reactiva de una unidad generadora, para condiciones específicas de operación, conforme lo establecido en el Título 3-3 de la NTSyCS. 19

20 Zonas Prohibidas de generación de potencia activa y reactiva [anexo]. 2.4 Turbinas Hidráulicas Maquina Motriz (art. 9-14) Marca Turbina. Indicar la marca de la turbina. Fabricante. Indicar el fabricante de la turbina. Año Fabricación. Ingresar el año de fabricación en formato [dd-mm-aaaa]. Potencia nominal [MW]. Potencia máxima en servicio continuo para la cual ha sido diseñada la turbina. Potencia máxima Técnica [MW]. Desde el punto de vista operacional, la potencia máxima de una central es la máxima potencia bruta que es capaz de generar en un momento dado. 20

21 Potencia mínima técnica [MW]. Es la mínima capacidad de generación bruta de una central la cual, por lo general, corresponde al valor de mínimo técnico especificado por el fabricante para la operación de la central. Velocidad nominal [RPM]. Sobrevelocidad máxima admisible [RPM]. Curvas características dadas por el fabricante [anexo]. Adjuntar al anexo 1 del informe anexos turbinas hidráulicas, disponible en la página de infotécnica del CDEC-SIC. Enviar documento al correo normatecnicado@cdec-sic.cl. Constante de inercia mecánica H del conjunto maquina motriz generador (incluyendo compresor cuando corresponda) [s]. El parámetro solicitado para las unidades generadoras se ajusta a las siguientes ecuaciones para el conjunto turbina - generador: Constante de Inercia H [s]: J : Momento de Inercia del conjunto [kg ]. RPM: Velocidad de rotación [RPM]. : Potencia Base Aparente. : Inercia del conjunto [kg ] 21

22 A continuación se detallen los rangos de inercia H respecto de las turbinas hidráulicas: Unidades Hidráulicas Parámetro Min Max H [s] 2 5 Tiempo de lanzamiento [s]. Tiempo necesario para alcanzar la velocidad angular sincrónica, al partir con torque nominal constante, este parámetro presenta valores crecientes con la capacidad (MVA) y un rango de 4 < < 8 [s] en el caso de las centrales hidráulicas. Figura 2.3: Curva v/s S [MVA] para centrales hidráulicas [3]. Factor [ ]. Factor de inercia o GD 2 de la parte rotativa, en esta expresión D representa un determinado diámetro en metros y G el peso en kg. Constante de tiempo de arranque de la columna de agua [s]. Constante de tiempo inicial o de arranque de agua, representa el tiempo que requiere la caída para acelerar el agua en la tubería desde el estado estacionario a una velocidad, varia con la carga. 22

23 longitud del conducto. : velocidad inicial del agua. caída inicial. Valores típicos van entre 0.5< < 4[s] a plena carga [1] Fuente primaria de energía: Caudales (art. 9-15) Principales características técnicas, incluyendo capacidades máximas del sistema de aducción hidráulica (memoria descriptiva, diagrama con la vista longitudinal y dimensiones físicas de la tubería de aducción, conducción forzada, distribuidor y difusor. [Anexo]. Esquema hidráulico de afluentes, canales o túneles de aducción, canales de riego, embalse y/o estanque de regulación [anexo]. En el caso de existir canales de riego se deben indicar los compromisos de riego que afecten la producción, como también cualquier otro compromiso o restricción, ambiental u otra, que afecte la disponibilidad del agua de la unidad [anexo]. Para el caso de canales y túneles de aducción se debe informar sobre las capacidades máximas expresadas en metros cúbicos por segundo ( /s) [anexo]. En el caso de embalses se debe proporcionar la curva de embalse en volumen ( ) o ( ) y energía (GWh) en función de la cota expresada en metros sobre el nivel del mar (msnm). [anexo]. 23

24 Los archivos deben ser enviados al correo según formato Curva Volumen Embalse que se encuentra en la página web de infotécnica, para que sean adjuntados a la central correspondiente. En el caso de estanques de regulación se debe indicar su volumen máximo [ ] En el caso de estanques de regulación se debe indicar su equivalente en energía [GWh] para volumen máximo. Potencia bruta [MW] en función del caudal turbinado [ ] (curva y valor medio) y si corresponde, en función de la cota del embalse [anexo] Los archivos deben ser enviados al correo normatecnicadp@cdec-sic.cl para que sean adjuntados a la central correspondiente, según formato Potencia bruta en función del caudal turbinado que se encuentra disponible en la página de infotécnica. Caudal máximo de turbinación [ ]. Caudal mínimo de turbinación [ ]. Constante de allievi. El fenómeno del Golpe de Ariete se hace importante, y merece atención, cuando las condiciones de cambio de velocidad son drásticas, pues es entonces cuando se generan las condiciones de sobrepresión más peligrosas. Si esto no es así, el transitorio que se produce es generalmente soportable por cualquier tubería, por lo que no hace falta estudiarlo en profundidad. Se destaca, además, que la mayor sobrepresión se logra en el cierre total puesto que así se pone de manifiesto toda la energía o impulso del cilindro de agua. A continuación se detalla la expresión de allievi de la máxima sobrepresión posible por golpe de ariete Dónde: c es la celeridad de la onda en m/s. U velocidad del fluido en m/s. g es la aceleración normal de gravedad en m/. 24

25 Estadísticas de caudales medidos en [ ]. de los últimos 46 años anteriores a la puesta en servicio de las unidades. esta estadística deberá ser complementada al inicio de cada año, a más tardar el 30 de abril, con la estadística real registrada el año inmediatamente anterior. En todo caso, la información estadística a entregar inicialmente deberá comenzar desde el año hidrológico Los archivos deben ser enviados al correo normatecnicadp@cdec-sic.cl para que sean adjuntados a la central correspondiente, según Formato Estadística Caudales.xls disponible en página web de infotécnica Controlador de Carga/Velocidad (art. 9-16) En el caso de una unidad generadora sincrónica es el dispositivo que permite el control de la potencia mecánica y/o velocidad de la unidad detectando desviaciones de la frecuencia y potencia eléctricas con respecto a valores de referencia, actuando directamente sobre el sistema de mando de la máquina motriz. Para una repartición estable de la potencia de unidades que operan en sincronismo, los controladores de carga/velocidad tienen una característica tal que la potencia aumenta cuando disminuye la frecuencia [4]. Principales características técnicas del regulador tales como: marca, fabricante y año de fabricación. Tipo de controlador: PI o PID, mecánico-hidráulico, electro-hidráulico. digital-electrohidráulico, entre otros. Banda muerta ajustable (rango ajustable, valor actual) [+- Hz/Hz]. Banda de insensibilidad del regulador de velocidad del conjunto frente a variaciones de velocidad. Estatismo permanente (rango de ajuste y valor actual) [%]. 25

26 Incremento porcentual de la frecuencia del sistema eléctrico que llevaría a una unidad generadora sincrónica operando a potencia nominal, a quedar en vacío, para un ajuste fijo de la consigna de velocidad en su Controlador de Carga/Velocidad [4]. Los valores típicos del estatismo permanente varían entre 2 < < 8 % [3]. Compensaciones dinámicas (amortiguamientos del regulador) [anexo]. Diagramas funcionales del lazo de regulación de velocidad con sus respectivos parámetros (ganancias y constantes de tiempo con sus rangos de ajuste y valor actual; características de válvulas, limites, zonas muertas, entre otros) [anexo]. Para el caso de que la central cuente con un control centralizado de generación, el propietario deberá proveer el diagrama funcional de la unidad de mando remoto que interactúa con las consignas individuales de carga de las unidades generadoras, informando sus respectivos parámetros [anexo]. Resultados de los ensayos del lazo de control automático de velocidad/carga de la unidad generadora, realizados a los efectos de identificar con precisión la respuesta dinámica de este sistema de control incluyendo automatismos asociados como el cierre rápido de válvulas (Fast Valving) o reducción controlada de generación (RCG) [anexo]. Tiempos de crecimiento [s]. 26

27 Tiempo que demora la señal en pasar del 10% al 90% del valor final. Tiempo de establecimiento [s]. Tiempo que demora la señal de potencia entregada por la unidad generadora en ingresar en una banda del ±10% del valor final del escalón aplicado en la consigna de velocidad o de carga del Controlador de Carga/Velocidad. Estatismo transitorio δ (calibración actual). Estatismo transitorio δ (rango de ajuste). Constante de tiempo de amortiguamiento. Constante proporcional ( ). Constante integral ( ). Constante derivativa ( ) del compensador dinámico directo. Características del limitador electrónico de carga. 2.5 Turbinas a Gas Maquina Motriz (art. 9-14) Marca Turbina. Indicar la marca de la turbina. Fabricante. Indicar el fabricante de la turbina Año Fabricación. 27

28 Ingresar el año de fabricación en formato [dd-mm-aaaa] Potencia nominal [MW]. Potencia máxima en servicio continuo para la cual ha sido diseñada la turbina. Potencia máxima Técnica [MW]. Desde el punto de vista operacional, la potencia máxima de una central es la máxima potencia bruta que es capaz de generar en un momento dado. Potencia mínima técnica. Es la mínima capacidad de generación bruta de una central la cual, por lo general, corresponde al valor de mínimo técnico especificado por el fabricante para la operación de la central. Velocidad nominal. Velocidad nominal en servicio continúo para la cual ha sido diseñada la turbina Sobrevelocidad máxima admisible [RPM]. Constante de inercia mecánica H del conjunto máquina motriz-generador (incluyendo compresor cuando corresponda) [s]. El parámetro solicitado para las unidades generadoras se ajusta a las siguientes ecuaciones para el conjunto turbina - generador: Constante de Inercia H [s]: 28

29 J : Momento de Inercia del conjunto [kg ]. RPM: Velocidad de rotación [RPM]. : Potencia Base Aparente. : Inercia del conjunto [kg ]. A continuación se detallen los rangos de inercia H respecto de las unidadades térmicas [1]: Unidades Térmicas Parámetro Min Max H [s] Tiempo de lanzamiento [s] Tiempo necesario para alcanzar la velocidad angular sincrónica, al partir con torque nominal constante, este parámetro presenta valores decrecientes con la capacidad (MVA) y un rango de 9 < < 18 [s] en el caso de las centrales Termoeléctricas. Factor [ ]. Figura 2.4: Curva v/s S [MVA] para centrales Termoeléctricas [3]. 29

30 Factor de inercia o GD 2 de la parte rotativa, en esta expresión D representa un determinado diámetro en metros y G el peso en kg. Diagrama de bloques de la turbina con sus respectivos parámetros [anexo]. Constantes de tiempo (dinámica de la turbina, combustor, compresor y gases de escape) [anexo]. Curvas características de la turbina [anexo]. Tipo de combustible principal. Unidad de medida combustible principal. Consumo especifico a potencia máxima para combustible principal [ton/kwh] ó [ ]. Combustible secundario. Unidad de medida combustible secundario. Consumo especifico combustible secundario [ton/kwh] ó [ ]. Costo variable no combustible [Mills/kWh]. Los CVNC corresponden a los costos que varían con la producción de energía eléctrica de las unidades generadoras, pero que no están asociados al combustible. Restricciones para el funcionamiento en subfrecuencia [Hz]. 30

31 2.5.2 Controlador de Carga/Velocidad (art. 9-16) En el caso de una unidad generadora sincrónica es el dispositivo que permite el control de la potencia mecánica y/o velocidad de la unidad detectando desviaciones de la frecuencia y potencia eléctricas con respecto a valores de referencia, actuando directamente sobre el sistema de mando de la máquina motriz. Para una repartición estable de la potencia de unidades que operan en sincronismo, los controladores de carga/velocidad tienen una característica tal que la potencia aumenta cuando disminuye la frecuencia [4]. Principales características técnicas del regulador tales como: marca, fabricante y año de fabricación. Tipo de controlador: PI o PID, mecánico-hidráulico, electro-hidráulico. digital-electrohidráulico, entre otros. Banda muerta ajustable (rango ajustable, valor actual) [+- Hz/Hz]. Banda de insensibilidad del regulador de velocidad del conjunto frente a variaciones de velocidad. Estatismo permanente (rango de ajuste, valor actual) [%] Incremento porcentual de la frecuencia del sistema eléctrico que llevaría a una unidad generadora sincrónica operando a potencia nominal, a quedar en vacío, para un ajuste fijo de la consigna de velocidad en su Controlador de Carga/Velocidad [4]. Los valores típicos del estatismo permanente varían entre 2 < < 8 % [3]. Compensaciones dinámicas (amortiguamientos del regulador) [anexo]. Adjuntar al anexo 5 del informe anexos turbinas a gas, disponible en la página de infotécnica del CDEC-SIC. Enviar documento al correo normatecnicadp@cdec-sic.cl. 31

32 Diagramas funcionales del lazo de regulación de velocidad con sus respectivos parámetros (ganancias y constantes de tiempo con sus rangos de ajuste y valor actual; características de válvulas, limites, zonas muertas, entre otros) [anexo] Para el caso de que la central cuente con un control centralizado de generación, el propietario deberá proveer el diagrama funcional de la unidad de mando remoto que interactúa con las consignas individuales de carga de las unidades generadoras, informando sus respectivos parámetros [anexo]. Resultados de los ensayos del lazo de control automático de velocidad/carga de la unidad generadora, realizados a los efectos de identificar con precisión la respuesta dinámica de este sistema de control incluyendo automatismos asociados como el cierre rápido de válvulas (fast valving) o reducción controlada de generación (RCG) [anexo]. Tiempos de crecimiento [s]. Tiempo que demora la señal en pasar del 10% al 90% del valor final. Tiempo de establecimiento [s]. Tiempo que demora la señal de potencia entregada por la unidad generadora en ingresar en una banda del ±10% del valor final del escalón aplicado en la consigna de velocidad o de carga del Controlador de Carga/Velocidad. [4]. En caso de que el controlador de Carga/Velocidad tenga compensaciones dinámicas, proveer la función de transferencia con todos sus parámetros [anexo]. 32

33 Diagrama de bloques y parámetros del control de aceleración [anexo]. Diagrama de bloques y parámetros del control de temperatura de gases de escape [anexo]. Diagrama de bloques y parámetros del control del caudal de aire de entrada al compensador (IGV) [anexo] Características del limitador electrónico de carga [anexo]. 2.6 Turbinas a Vapor Maquina Motriz (art. 9-14) Marca Turbina. Indicar la marca de la turbina. Fabricante. Indicar el fabricante de la turbina 33

34 Año Fabricación. Ingresar el año de fabricación en formato [dd-mm-aaaa] Potencia nominal [MW]. Potencia máxima en servicio continuo para la cual ha sido diseñada la turbina. Potencia máxima Técnica [MW]. Desde el punto de vista operacional, la potencia máxima de una central es la máxima potencia bruta que es capaz de generar en un momento dado. Potencia mínima técnica [MW]. Es la mínima capacidad de generación bruta de una central la cual, por lo general, corresponde al valor de mínimo técnico especificado por el fabricante para la operación de la central. Velocidad nominal [RPM]. Velocidad nominal en servicio continuo para la cual ha sido diseñado del generador Sobrevelocidad máxima admisible [RPM]. Constante de inercia mecánica H del conjunto máquina motriz-generador (incluyendo compresor cuando corresponda) [s]. El parámetro solicitado para las unidades generadoras se ajusta a las siguientes ecuaciones para el conjunto turbina generador. Constante de Inercia H [s]: 34

35 J : Momento de Inercia del conjunto [kg ]. RPM: Velocidad de rotación [RPM]. : Potencia Base Aparente. : Inercia del conjunto [kg ]. A continuación se detallen los rangos de inercia H respecto de las turbinas térmicas [1]: Unidades Térmicas Parámetro Min Max H [s] Tiempo de lanzamiento [s]. Tiempo necesario para alcanzar la velocidad angular sincrónica, al partir con torque nominal constante, este parámetro presenta valores decrecientes con la capacidad (MVA) y un rango de 9 < < 18 [s] en el caso de las centrales Termoeléctricas. Figura 2.5: Curva v/s S [MVA] para centrales Termoeléctricas [3]. 35

36 Factor [ ]. Factor de inercia o GD 2 de la parte rotativa, en esta expresión D representa un determinado diámetro en metros y G el peso en kg. Diagrama de bloques de la turbina con sus respectivos parámetros [anexo]. Gradiente máximo de toma de carga [MW/min]. Gradiente máximo de reducción de carga [MW/min]. Fracción de potencia desarrollada VHP. Fracción de potencia desarrollada HP. Fracción de potencia desarrollada IP. Fracción de potencia desarrollada LP. Constantes de tiempo del vapor en cada etapa (VHP, HP, IP, LP). Curvas características de la turbina [anexo]. Restricciones para el funcionamiento en subfrecuencia [anexo o dato en Hz] Fuente Primaria de Energía: principales características técnicas de la caldera (art. 9-15) Principales características de la caldera tales como marca, fabricante y año de fabricación. 36

37 Memoria descriptiva del proceso de producción de vapor. Tipo de combustible principal. Por ejemplo: Carbón, Biogas, Diesel, Petcoke, Gas Natural, Desecho Forestal entre otros. Unidad de medida combustible primario. Por ejemplo: Toneladas (ton), metros cúbicos (. Consumo especifico a potencia máxima para combustible principal [ton/kwh] ó [. Consumo especifico a potencia mínima para combustible principal [ton/kwh] ó [. Combustibles secundarios (datos separados por coma). Por ejemplo: Carbón, Biogas, Diesel, Petcoke, Gas Natural, Desecho Forestal entre otros. Unidad de medida combustible secundario. Por ejemplo: Toneladas (ton), metros cúbicos (. Curvas de consumo específico para cada tipo de combustible [anexo]. 37

38 Curva de consumo incremental [anexo]. Costo variable no combustible [Mills/kWh]. Los CVNC corresponden a los costos que varían con la producción de energía eléctrica de las unidades generadoras, pero que no están asociados al combustible. Modelo simplificado de la caldera que considere sus características geométricas y funcionales, incluyendo la constante de tiempo de acumulación de vapor, parámetros asociados al proceso de recalentamiento de vapor, modelo y parámetros del sistema de control de aire y combustible, modelo y parámetros del regulador de presión con sus correspondientes ajustes [anexo]. Estado de operación restringida (entrada/salida de quemadores, apertura de válvulas parcializadoras, niveles de vibración inadmisibles, entre otras) [anexo]. Toda restricciones o compromiso, ambiental u otro que afecte la producción de la unidad [anexo]. Tiempos de estabilidad térmica frente a variaciones de carga [anexo]. 38

39 2.6.3 Controlador de Velocidad (art. 9-16) En el caso de una unidad generadora sincrónica es el dispositivo que permite el control de la potencia mecánica y/o velocidad de la unidad detectando desviaciones de la frecuencia y potencia eléctricas con respecto a valores de referencia, actuando directamente sobre el sistema de mando de la máquina motriz. Para una repartición estable de la potencia de unidades que operan en sincronismo, los controladores de carga/velocidad tienen una característica tal que la potencia aumenta cuando disminuye la frecuencia [4]. Principales características técnicas del regulador tales como: marca, fabricante y año de fabricación. Tipo de controlador: pi o pid, mecánico-hidráulico, electro-hidráulico. digital-electrohidráulico, entre otros. Banda muerta ajustable (rango ajustable, valor actual) [+- Hz/Hz]. Banda de insensibilidad del regulador de velocidad del conjunto frente a variaciones de velocidad. Estatismo permanente (rango de ajuste y valor actual) [%]. Incremento porcentual de la frecuencia del sistema eléctrico que llevaría a una unidad generadora sincrónica operando a potencia nominal, a quedar en vacío, para un ajuste fijo de la consigna de velocidad en su Controlador de Carga/Velocidad [4]. Los valores típicos del estatismo permanente varían entre 2 < < 8 % [3]. Compensaciones dinámicas (amortiguamientos del regulador) [anexo]. 39

40 Diagramas funcionales del lazo de regulación de velocidad con sus respectivos parámetros (ganancias y constantes de tiempo con sus rangos de ajuste y valor actual; características de válvulas, limites, zonas muertas, entre otros) [anexo]. Para el caso de que la central cuente con un control centralizado de generación, el propietario deberá proveer el diagrama funcional de la unidad de mando remoto que interactúa con las consignas individuales de carga de las unidades generadoras, informando sus respectivos parámetros [anexo]. Resultados de los ensayos del lazo de control automático de velocidad/carga de la unidad generadora, realizados a los efectos de identificar con precisión la respuesta dinámica de este sistema de control incluyendo automatismos asociados como el cierre rápido de válvulas (fast valving) o reducción controlada de generación (RCG) [anexo]. Tiempos de crecimiento [s]. Tiempo que demora la señal en pasar del 10% al 90% del valor final. Tiempo de establecimiento [s]. Tiempo necesario para que la señal ingrese dentro de una banda de +- 10% del valor final deseado. En el caso que el controlador de velocidad tenga compensaciones dinámicas, proveer la función de transferencia con todos sus parámetros [anexo]. 40

41 Variador de velocidad/consigna (indicar si el consignador de carga se basa en potenciómetro motorizado, consignador estático, entre otros) [anexo]. Características del limitador de carga [anexo]. 2.7 Turbinas Eólicas (Aerogeneradores) Maquina Motriz (art. 9-14) Marca. Indicar la marca de la turbina. Fabricante. Indicar el fabricante de la turbina. Año Fabricación. Indicar el año de fabricación en formato [dd-mm-aaaa]. Potencia nominal [MW]. Potencia máxima en servicio continuo para la cual ha sido diseñada la turbina. 41

42 Potencia máxima Técnica [MW]. Desde el punto de vista operacional, la potencia máxima de una central es la máxima potencia bruta que es capaz de generar en un momento dado. Potencia mínima técnica [MW]. Es la mínima capacidad de generación bruta de una central la cual, por lo general, corresponde al valor de mínimo técnico especificado por el fabricante para la operación de la central. Velocidad nominal [RPM]. Velocidad nominal del aerogenerador. Sobrevelocidad máxima admisible [RPM]. Curvas características dadas por el fabricante [anexo]. Constante de inercia mecánica H del conjunto máquina motriz-generador (incluyendo compresor cuando corresponda) [s]. El parámetro solicitado para las unidades generadoras se ajusta a las siguientes ecuaciones para el conjunto turbina - generador: Constante de Inercia H [s]: 42

43 J : Momento de Inercia del conjunto [kg ]. RPM: Velocidad de rotación [RPM]. : Potencia Base Aparente. : Inercia del conjunto [kg ]. Factor [ ]. Factor de inercia o GD 2 de la parte rotativa, en esta expresión D representa un determinado diámetro en metros y G el peso en kg. Tiempo de lanzamiento [s]. Tiempo necesario para alcanzar la velocidad angular sincrónica, al partir con torque nominal constante. Curva característica de la potencia de salida en función de la velocidad del viento [anexo]. Tipo de Tecnología [anexo]. - Generador eólico de Inducción velocidad fija: Figura 2.6: Maquina de inducción velocidad Fija [10]. 43

44 - Máquina de Inducción tipo jaula de ardilla doblemente alimentada (DFIG): Figura 2.7: Maquina de inducción doblemente alimentada [10]. - Máquina Sincrónica de Imanes permanentes: Figura 2.8: Maquina sincrónica de imanes permanentes [10]. Adjuntar los siguientes archivos: o o o o o Diagramas de bloques. Control de Angulo de aspas. Modelo aerodinámico de la turbina. Modelo mecánico del eje de conexión conjunto turbina generador. Para maquinas doblemente alimentadas, adjuntar además: - Modelo convertidor PWM. - Modelo de protección de sobrecorriente del rotor. - Conversor del lado del rotor. - Control PQ convertidor del lado del rotor. - Control de corriente del rotor. - Conversor del lado de la red. - Control de corriente del lado de la red. 44

45 - Control del voltaje DC. Modelo Dinámico [anexo] Fuente Primaria de energía: Principales características de los parque eólicos (art. 9-15). Número de aerogeneradores. Disposición física [anexo]. Distribución de frecuencia para velocidad del viento (estadística del viento) [anexo]. Potencia y energía generable [anexo]. Estadísticas de vientos medidos con detalle horario en el lugar de emplazamiento del parque eólico para al menos los últimos 3 años anteriores a la puesta en servicio de las unidades. esta estadística deberá ser complementada al inicio de cada año con la estadística real registrada el año inmediatamente anterior [anexo]. Las estadísticas deben ser enviadas al correo normatecnicadp@cdec-sic.cl según Formato Estadística de Vientos Parques Eólicos Publicado en página web de infotécnica. 45

46 2.7.3 Controlador de Frecuencia/Potencia (art. 9-16) En el caso de un parque eólico, corresponde al dispositivo que permite variar la generación de la instalación en función de la frecuencia en su Punto de Conexión al ST, detectando las desviaciones de frecuencia con respecto a un valor de referencia y actuando sobre el sistema de control de la potencia generada [4]. Principales características técnicas del regulador tales como: marca, fabricante y año de fabricación. Tipo de controlador: PI o PID, mecánico-hidráulico, electro-hidráulico. digital-electrohidráulico, entre otros. Banda muerta ajustable (rango ajustable, valor actual) [+- Hz/Hz]. Banda de insensibilidad del regulador de velocidad del conjunto frente a variaciones de velocidad. Estatismo permanente (rango de ajuste y valor actual) [%]. Incremento porcentual de la frecuencia del sistema eléctrico que llevaría a un parque eólico operando a potencia nominal, a quedar en vacío, para un ajuste fijo de la consigna de frecuencia en su Controlador de Frecuencia/potencia [4]. Los valores típicos del estatismo permanente varían entre 2 < < 8 % [3]. Compensaciones dinámicas (amortiguamientos del regulador) [anexo]. Diagramas funcionales del lazo de regulación de velocidad con sus respectivos parámetros (ganancias y constantes de tiempo con sus rangos de ajuste y valor actual; características de válvulas, limites, zonas muertas, entre otros) [anexo]. 46

47 Para el caso de que la central cuente con un control centralizado de generación, el propietario deberá proveer el diagrama funcional de la unidad de mando remoto que interactúa con las consignas individuales de carga de las unidades generadoras, informando sus respectivos parámetros [anexo]. Resultados de los ensayos del lazo de control automático de velocidad/carga de la unidad generadora, realizados a los efectos de identificar con precisión la respuesta dinámica de este sistema de control incluyendo automatismos asociados como el cierre rápido de válvulas (fast valving) o reducción controlada de generación (RCG) [anexo]. Tiempos de crecimiento [s]. Tiempo que demora la señal en pasar del 10% al 90% del valor final. Tiempo de establecimiento [s]. Tiempo necesario para que la señal ingrese dentro de una banda de +- 10% del valor final deseado. Diagrama de bloques del Controlador de Carga/Velocidad, con sus correspondientes compensaciones dinámicas [anexo]. Características, rango de ajuste y diagrama de bloques del Controlador Frecuencia/Potencia, con sus correspondientes compensaciones dinámicas. 47

48 Características, rango de ajuste y diagrama de bloques del Controlador de arranque y de subida de carga, con sus correspondientes compensaciones dinámicas. 2.8 Motor de Combustión interna Maquina Motriz (art. 9-14) Combustible primario utilizado (si corresponde) Marca Motor Indicar la marca del motor de combustión interna. Fabricante. Indicar el fabricante del motor de combustión interna. Año Fabricación. Ingresar el año de fabricación en formato [dd-mm-aaaa]. Potencia nominal [MW]. Potencia máxima en servicio continuo para la cual ha sido diseñada la turbina. Potencia máxima técnica [MW]. Desde el punto de vista operacional, la potencia máxima de una central es la máxima potencia bruta que es capaz de generar en un momento dado. 48

49 Potencia mínima técnica [MW]. Es la mínima capacidad de generación bruta de una central la cual, por lo general, corresponde al valor de mínimo técnico especificado por el fabricante para la operación de la central. Velocidad nominal [RPM]. Velocidad nominal en servicio continúo para la cual ha sido diseñado el motor. Sobrevelocidad máxima admisible [RPM]. Curvas características dadas por el fabricante [anexo]. Constante de inercia mecánica H del conjunto máquina motriz-generador (incluyendo compresor cuando corresponda) [s]. El parámetro solicitado para las unidades generadoras se ajusta a las siguientes ecuaciones para el conjunto turbina - generador: Constante de Inercia H [s]: J : Momento de Inercia del conjunto [kg ]. RPM: Velocidad de rotación [RPM]. : Potencia Base Aparente. : Inercia del conjunto [kg ]. 49

50 Tiempo de lanzamiento [s]. Tiempo necesario para alcanzar la velocidad angular sincrónica, al partir con torque nominal constante Controlador de Velocidad (art. 9-16) Dispositivo que permite el control de la frecuencia de una unidad generadora detectando las desviaciones instantáneas de la velocidad con respecto a un valor de referencia, actuando directamente sobre el sistema de mando de la máquina motriz [4]. Principales características técnicas del regulador tales como: marca, fabricante y año de fabricación. Tipo de controlador: PI o PID, mecánico-hidráulico, electro-hidráulico. digital-electrohidráulico, entre otros. Banda muerta ajustable (rango ajustable, valor actual) [+- Hz/Hz]. Banda de insensibilidad del regulador de velocidad del conjunto frente a variaciones de velocidad. Estatismo permanente (rango de ajuste, valor actual) [%]. Incremento porcentual de la frecuencia del sistema eléctrico que llevaría a una unidad generadora sincrónica operando a potencia nominal, a quedar en vacío, para un ajuste fijo de la consigna de velocidad en su Controlador de Carga/Velocidad [4]. Los valores típicos del estatismo permanente varían entre 2 < < 8 % [3]. Compensaciones dinámicas (amortiguamientos del regulador) [anexo]. 50

51 Diagramas funcionales del lazo de regulación de velocidad con sus respectivos parámetros (ganancias y constantes de tiempo con sus rangos de ajuste y valor actual; características de válvulas, limites, zonas muertas, entre otros) [anexo]. Para el caso de que la central cuente con un control centralizado de generación, el propietario deberá proveer el diagrama funcional de la unidad de mando remoto que interactúa con las consignas individuales de carga de las unidades generadoras, informando sus respectivos parámetros [anexo]. Resultados de los ensayos del lazo de control automático de velocidad/carga de la unidad generadora, realizados a los efectos de identificar con presición la respuesta dinámica de este sistema de control incluyendo automatismos asociados como el cierre rápido de válvulas (Fast Valving) o reducción controlada de generación (RCG). Tiempos de crecimiento [s]. Tiempo que demora la señal en pasar del 10% al 90% del valor final. Tiempo de establecimiento. Tiempo necesario para que la señal ingrese dentro de una banda de +- 10% del valor final deseado. Diagrama de bloques con sus respectivos parámetros del controlador de velocidad/carga con sus correspondientes compensaciones dinámicas y filtros de supresión de frecuencias torsionales [anexo]. 51

52 Relación estática del motor y retardo asimilable al tiempo de reacción de la combustión en lo cilindros [anexo]. Dinámica del turbocargador, representada por la ganancia y la constante de tiempo [anexo]. Factor de reducción del torque mecánico del motor en función de la relación equivalente combustible/aire [anexo]. 52

53 2.9 Parques Fotovoltaicos Generador Solar (art. 9-14) En general las centrales fotovoltaicas tiene la siguiente configuración de equipos que se conectan al sistema: Arreglo (string) Inversor Etapa de Trasformación Ej: 0.38/23kV /33 KV Transformador elevador Ej: 23/220kV - 33/220 kv Línea de Transmisión Punto de Conexión al Sistema Figura 2.9: esquema general parques fotovoltaicos. Arreglo (string): conjunto de módulos o paneles fotovoltaicos conectados en serie. Detalles de la instalación Disposición física Adjunta disposición física de los paneles o módulos fotovoltaicos. Número de paneles o módulos Solares. Número de paneles o módulos fotovoltaicos asociados a la central generadora. 53

54 Número de inversores del arreglo Número de inversores asociados a la central generadora. Número de paneles por inversor. Número de paneles asociados por cada inversor. Tensión nominal [kv]. Tensión nominal de la central generadora. Potencia nominal [MW]. Potencia nominal de la central generadora. Potencia máxima [MW]. Potencia máxima de la central generadora. Potencia mínima [MW]. Potencia mínima de la central generadora. Arreglo FV Fabricante de la celda FV. Modelo o tipo. Potencia nominal [ ] Potencia de la celda FV para condición nominal de funcionamiento. 54