2. PROCEDIMIENTO PARA LA OPERACIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO.

Transcripción

1 2. PROCEDIMIENTO PARA LA OPERACIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO. El sistema eléctrico ha experimentado un crecimiento muy rápido en los últimos años, en lo que se refiere a la demanda de energía, requiriendo a su vez un incremento o acondicionamiento de las infraestructuras necesarias para suplirla con suficiente seguridad y calidad. Sin embargo los costes que conlleva el incluir más elementos infraestructurales a la red con la misma velocidad de lo que se precisa, provoca que se produzca una reestructuración en los métodos de gestión, planificación y operación de las redes eléctricas en el ámbito español. La gestión busca un mejor aprovechamiento de la topología existente en el sistema eléctrico y para lograrlo se establecen unos procedimientos que deben cumplir todos los agentes que intervengan en todo lo que se refiere al transporte y distribución de energía eléctrica. Aparece una figura muy destacada, el Operador de Sistema, encargado principalmente del control y mantenimiento de la red eléctrica, que tiene potestad en la toma de decisiones a la hora de corregir eventuales situaciones anómalas, mediante el envío de consignas de operación a los proveedores del servicio eléctrico. 2.1 CARACTERÍSTICAS DESTACADAS. El Ministerio de Industria presenta en el año 2000 una resolución que establece los procedimientos de operación en el sistema eléctrico [3] Servicio complementario de control de tensión de la red de transporte Este procedimiento, en la actualidad pendiente de su revisión, tiene una serie de problemáticas y mejoras respecto a los procedimientos anteriores. Pág. 7

2 Las problemáticas más importantes que se plantean son las siguientes: Beneficio versus Penalización absolutamente desequilibrada: distorsión del posible mercado para el control de tensiones. Usos de sistemas de control de tensión caros y complicados que no justifican inversiones dada la esperanza exigua de un beneficio. Conflicto de intereses y coordinación con la red de trasporte. Falta de medidas fiables de los nudos a regular. Así mismo las mejoras más destacadas son: Equilibrio más realista entre el Beneficio esperado y la Penalización por incumplimiento del servicio prestado. Coordinación de la regulación de tensión de aquellos generadores acoplados en las redes de distribución. Saber en cada momento que tensión es la real en un nudo, o si se está auditando con medidas estimadas. En el ámbito de aplicación del procedimiento involucra los siguientes agentes: El Operador de Sistema (OS). El Operador de Mercado (OM). Transportistas. Productores en régimen ordinario. Distribuidores. Consumidores cualificados no acogidos a tarifa conectados a la red de transporte. Gestores de las redes de distribución. Pág. 8

3 En la situación actual del sistema eléctrico español se tiene un control de tensiones de carácter local y es imposible implantar un mercado competitivo aplicable a todas las regiones por lo que se opta por la opción de implantar un servicio complementario de control de tensiones y potencia reactiva, solución utilizada en el resto de sistemas liberalizados. Sin un procedimiento que regule la actividad de los agentes protagonistas del sistema eléctrico es imposible garantizar la seguridad del sistema eléctrico para que el suministro de energía llegue a los todos los consumidores finales con los niveles de calidad adecuados. Además, de esta forma es imposible también que las unidades de producción de energía puedan funcionar en las condiciones establecidas para su operación normal. El procedimiento pretende resolver estos problemas y para ello establece unos requisitos hacia los agentes implicados en el mercado energético. Los requisitos, entre otros, son unas prestaciones mínimas de carácter obligatorio y otras adicionales que deberán cumplir todos los proveedores del servicio, con sus retribuciones o penalizaciones, según corresponda. Figura 2-1 Mercado en el sistema eléctrico español Pág. 9

4 Los proveedores del servicio serán: Grupos generadores regulados por el régimen ordinario con una potencia neta registrada mayor o igual a 30 MW y que tengan además conexión directa o través de una línea especifica a los nudos de la red de transporte. Empresas transportistas de energía. Consumidores cualificados no acogidos a tarifa conectados directamente a la red mediante una línea específica y que tengan contratada una potencia igual o mayor a 15 MW. Gestores de las redes de distribución. Estos prestaran el servicio complementario de control de tensión de la zona bajo su gestión. Las prestaciones mínimas obligatorias que se requieren a los proveedores de servicio, según su carácter deben ser las que se indican a continuación: a) Para los generadores: Deben disponer de un margen mínimo obligatorio de potencia reactiva tanto en generación como en absorción, y deberán modificar su producción o absorción de reactiva dentro de los limites indicados de manera que puedan ayudar a mantener unas tensiones en barras de la central dentro de unos márgenes de variación previamente definidos por el valor de consigna de tensión y la banda de actuación impuesta por el Operador de Sistema. El margen de potencia reactiva mínimo requerido se establece en función de la potencia activa neta instalada y deberá ser capaz de proporcionarlo para todo el rango de potencia activa comprendido entre el mínimo técnico y la potencia activa neta máxima. b) Para los transportistas: Deberán prestar el servicio con los medios de los que se disponen; reactancias, condensadores, transformadores con tomas de regulación, apertura de sus líneas y otros elementos de gestión de potencia reactiva a fin de compensarla y elementos de control de tensión. Con el movimiento de las tomas en carga de los transformadores y maniobras en otros elementos de control tendrán que mantener las tensiones en los nudos correspondientes dentro de los márgenes indicados por el Operador de Sistema. Pág. 10

5 c) Para los consumidores proveedores del servicio: Se establecen unos requisitos según el periodo horario (punta, valle y llana). Hora punta: El consumo de potencia reactiva no podrá exceder el 33% del consumo de potencia activa. Lo que significa un Cos φ Hora valle: No podrá existir entrega de potencia reactiva a la red de transporte. Lo que significa un Cos φ = 1. Hora llana: El consumo de potencia reactiva no podrá exceder el 33% del consumo de potencia activa y además no se podrá entregar reactiva a la red de transporte. Lo que significa un 0.95 inductivo < Cosφ < 1 inductivo. Figura 2-2 Periodos horarios en el panorama español. d) Para los gestores de las redes de distribución: Deberán cumplir los mismos requisitos que los consumidores proveedores del servicio y para ello utilizaran los elementos de control de tensión de las instalaciones ubicadas en el ámbito de su gestión. Pág. 11

6 Además de los requisitos obligatorios, los productores, consumidores y gestores proveedores del servicio podrán ofertar sus posibles recursos adicionales disponibles que excedan de los requisitos mínimos obligatorios, ofreciendo una banda adicional de generación/absorción de potencia reactiva en el caso de los generadores y ofertando sus recursos adicionales disponibles al Operador de Sistema, en el caso de los consumidores y gestores. El servicio adicional prestado por los agentes implicados en el mercado eléctrico español tiene su retribución atendiendo principalmente a la banda adicional de disponibilidad de generación o absorción de potencia reactiva. 2.2 EL OPERADOR DE SISTEMA El agente más importante que interviene en el servicio complementario del control de tensión y potencia reactiva, es el Operador de Sistema, que tiene que realizar las siguientes funciones: Identificar los puntos frontera de la red de transporte y determinar las consignas de tensión a mantener en estos puntos frontera. Asignar el servicio que deben prestar los diferentes proveedores conforme a su capacidad adicional y emitir las instrucciones para la operación en tiempo real de los elementos de control. Controlar y medir la prestación del servicio. Proporcionar al Operador de Mercado la información necesaria para la liquidación del servicio a aquellos proveedores que sean agentes del mercado o que participen en el mismo a través de agentes comercializadores. Pág. 12

7 Ídem para la Comisión Nacional del Sistema eléctrico para la liquidación del servicio prestado por los gestores de las redes de distribución y para la liquidación de la actividad del transporte. Aplicar, en caso necesario, los mecanismos excepcionales previstos al efecto que garanticen la seguridad y calidad del servicio en tiempo real. Dentro del Sistema Eléctrico español el organismo que actúa como Operador del Sistema es Red Eléctrica de España (REE). Figura 2-3 Sede de REE en Sevilla 2.3 MEDIDA Y CONTROL DEL CUMPLIMIENTO DEL SERVICIO. El Operador de Sistema deberá controlar el cumplimiento del servicio, teniendo en cuenta el estado de la red en cada momento y las características técnicas de los proveedores del servicio. Los proveedores del servicio deberán informar de sus márgenes de maniobra, de su capacidad de generación y/o absorción de potencia reactiva así como la posibilidad de funcionamiento como compensadores síncronos. A esto hay que añadirle las características de las líneas a las que se introduce o desde las que se absorbe potencia reactiva y que están Pág. 13

8 conectados los proveedores así como los nudos de la red implicados. Con los datos recibidos por los proveedores y con los datos de infraestructura de la red eléctrica, el operador tiene definida una topología del sistema además de conocer las variables de los elementos de que se disponen para realizar las tareas de regulación de tensión y optimización del flujo de potencia reactiva para mantener los niveles de seguridad y calidad aceptables. Para el control del cumplimiento del servicio, constantemente se reciben tele-medidas al Sistema de Control de energía en tiempo real (SIMEL) del centro de control eléctrico (CECOEL). En ausencia de estas tele-medidas o cuando las medidas que se reciben no cumplen con unos mínimos requisitos de calidad, se utilizarán los resultados que se obtienen de un Estimador de Estados instalado también dentro del mismo centro de control. Figura 2-4 Centro de Control Eléctrico. Desde el CECOEL se emiten las instrucciones de operación del sistema de producción y transporte con el fin de garantizar la seguridad y calidad del suministro eléctrico, se emiten Pág. 14

9 las consignas de operación de los elementos de la red de transporte para que las variables de control permanezcan dentro de los márgenes establecidos en los procedimientos de operación. CECOEL se encuentra soportado por un sistema de control de última generación, cuya misión es gestionar la información que se recibe en tiempo real desde las centrales y las instalaciones de la red para presentarla a los operadores en una forma grafica fácilmente comprensible y efectuar los estudios que garanticen la seguridad del sistema eléctrico. El CECOEL controla de forma permanente el estado de la red y sus parámetros eléctricos actuando sobre las variables de control para mantener la seguridad y calidad del suministro o para restablecer el servicio en caso de que se haya producido un incidente. Pág. 15