ESTUDIO DE SINTONIZACIÓN DE ESTABILIZADORES DE SISTEMAS DE POTENCIA (PSS)

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1 ESTUDIO DE SINTONIZACIÓN DE ESTABILIZADORES DE SISTEMAS DE POTENCIA (PSS) Informe Final Diciembre 2015

2 CDEC SIC Centro de Despacho Económico de Carga del Sistema Interconectado Central Teatinos N 280 Piso 11 Teléfono: (56 2) Fax: (56 2) Santiago Chile Código Postal: Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Informe presentado por la DO del CDEC SIC: Rev Fecha Comentario Realizó Revisó / Aprobó Informe DO Carlos Prieto C. José M Castellanos Informe DO Carlos Prieto C. José M Castellanos Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

3 1 Resumen El objetivo principal de este Estudio es determinar bajo qué condiciones de operación y en qué unidades generadoras deberá estar operativo el PSS. Para ello, este estudio contempla un análisis modal de pequeña señal que permita identificar los modos dominantes más críticos del sistema y las centrales con mayor participación en esos modos de oscilación. Para lo anterior, se buscaron los escenarios que contemplen las condiciones previstas más críticas desde el punto de vista de las oscilaciones electromecánicas. En primera instancia se analizaron los resultados para los modos electromecánicos naturales, es decir sin controladores habilitados, sin detectar la presencia de modos inestables. Posteriormente se efectuaron los análisis con controladores habilitados y PSS F/S, situación donde si bien se detectaron modos que resultan inestables, dicha condición se ve corregida mediante la incorporación de PSS que cuentan con sus ajustes de acuerdo a lo establecido por la DO. Los modos electromecánicos críticos para efectos de este estudio fueron considerados aquellos con una frecuencia inferior a 3 [Hz], con un factor de amortiguamiento inferior a 10% para el caso Red N e inferior a 5% para red N-1. De acuerdo a las unidades que tienen participación significativa (sobre 0.1 p.u.), dichos modos fueron caracterizados detalladamente y clasificados en modos inter-área, modos locales inter-centrales y modos locales intra-central. Posteriormente fueron efectuadas simulaciones dinámicas para las situaciones previstas más exigentes de acuerdo a los escenarios y contingencias analizadas. Para todos los casos los resultados mostraron que el comportamiento dinámico es satisfactorio, pese a la presencia de modos electromecánicos con un amortiguamiento inferior a 10% en Red N y 5% en Red N-1. Las gráficas resultantes de dichas simulaciones son incorporadas como cuerpo anexo a este informe. Puede concluirse que si bien existen casos donde el modelo del SIC posee algunos modos de oscilación con amortiguamiento bajo lo establecido en la NT, no existen condiciones para las contingencias simples analizadas que deriven en un riesgo para la seguridad de la operación del SIC, lo cual está en concordancia con los antecedentes de la operación real. Sin perjuicio de los anterior, dado que los resultados del análisis modal muestran la evidencia de situaciones donde es necesaria la actuación de PSS, los pasos a seguir será la continuación con el plan de sintonización de PSS que actualmente se encuentra en desarrollo y además se instruirá a los coordinados involucrados la realización de estudios y ensayos necesarios para la definición de ajustes y la habilitación y/o implementación de PSS en las unidades que poseen una participación significativa en modos críticos relevantes detectados en este estudio. La aplicación del plan de sintonización y la incorporación y/o habilitación de PSS en unidades con participación significativa en modos críticos, permitirá mejorar el amortiguamiento de la respuesta dinámica del sistema asociada a los modos críticos verificados, en particular aquellos que no cumplan con la normativa vigente. Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

4 Índice 1 RESUMEN INTRODUCCIÓN ANTECEDENTES NORMA TÉCNICA DE SEGURIDAD Y CALIDAD DE SERVICIO ALCANCES ACTUALIZACIÓN DE BASE DE DATOS SIC PARA DIGSILENT POWERFACTORY PRINCIPALES PROYECTOS TRANSMISIÓN PRINCIPALES PROYECTOS GENERACIÓN INCORPORACIÓN DE REGULADORES DE TENSIÓN Y ESTABILIZADORES HOMOLOGADOS DEFINICIÓN DE ESCENARIOS ESCENARIOS DE DEMANDA ESCENARIOS DE DEMANDA RESULTADOS ANÁLISIS MODAL ESCENARIOS DEMANDA ESCENARIOS DEMANDA CARACTERIZACIÓN DE MODOS ELECTROMECÁNICOS CRÍTICOS MODOS INTER-ÁREA MODOS LOCALES RESUMEN RESULTADOS CARACTERIZACIÓN MODOS ELECTROMECÁNICOS CRÍTICOS VERIFICACIÓN DINÁMICA CONCLUSIONES Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

5 2 Introducción Dadas las características topológicas propias del SIC, sistema extendido de gran longitud y poco enmallado, en algunas condiciones de operación se podrían manifestar problemas de oscilaciones de potencia poco amortiguadas, particularmente con posterioridad a perturbaciones provocadas por fallas en líneas de transmisión o pérdidas de generación. Por otra parte, la expansión y evolución permanente del sistema, conjuntamente con una explotación más ajustada puede derivar en condiciones potenciales de operación más exigidas, por lo que se requiere verificar la eventual presencia de modos críticos de oscilaciones electromecánicas en el comportamiento del sistema. Para efectos de amortiguar dichos modos, particularmente las oscilaciones ínter-plantas (locales) e ínter-áreas comprendidas en un rango de 0,2 a 2,5 Hz, se instalan en los generadores dispositivos estabilizadores de potencia (PSS). Estos dispositivos actúan sobre los reguladores automáticos de tensión y utilizan comúnmente como señal de entrada la desviación de velocidad del rotor, la potencia acelerante o la desviación de frecuencia. Al respecto, la Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio, en adelante NT, establece que todas las unidades generadoras de más de 50 MW deberán estar equipadas con PSS. Además, la NT dispone que en base a estudios específicos, la DO determinará bajo qué circunstancias y en qué unidades deberá estar operativo el PSS, conjuntamente con definir el principio de estabilización y los requisitos técnicos que deberán cumplir estos equipamientos. Conforme con lo señalado, y de acuerdo a lo establecido en la NT y el calendario de Estudios 2015, la DO realizó un estudio titulado Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) del SIC. Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

6 3 Antecedentes 3.1 Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio En la Norma Técnica se establecen estándares y criterios relativos a la estabilidad de pequeña señal y sobre los estándares de diseño y operación de PSS, los cuales se detallan en los siguientes artículos. Artículo 3-13 El sistema de excitación de toda unidad generadora sincrónica de potencia nominal igual o superior a 50 [MW] deberá contar con un limitador de mínima excitación y protección contra pérdida de excitación. El limitador de mínima excitación deberá impedir que durante el estado de operación normal, la corriente de excitación descienda hasta valores que puedan causar la pérdida de sincronismo o la actuación de la protección de pérdida de excitación. Asimismo, todas las unidades generadoras de más de 50 [MW] deberán estar equipadas con un PSS. En el caso que unidades menores a 50 [MW] o un conjunto de ellas provoquen oscilaciones indeseadas de potencia en el SI, ellas o un conjunto de ellas deberán estar equipadas con equipos PSS que permitan el control de dichas oscilaciones. Artículo 5-43 El factor de amortiguación (ζ) de las oscilaciones electromecánicas luego de ocurrida una Contingencia Simple, medido sobre las oscilaciones de potencia activa en la línea de transmisión que transporta mayor potencia y cuya localización sea la más cercana al lugar de ocurrencia de la contingencia, deberá tener un valor mínimo del 5%. Artículo 5-44 La determinación del factor ζ se realizará a través de la medición de los máximos de la onda de potencia activa en la línea de transmisión evaluada, correspondientes a dos semiciclos consecutivos de igual signo, ya sea positivo o negativo, designados como A1 y A2 respectivamente. El factor ζ resultará de aplicar la siguiente fórmula: Donde En el caso que las oscilaciones iniciales tengan una forma irregular y en situaciones que ello aplique, se podrán utilizar metodologías para descomponer señales irregulares en sus componentes oscilatorias y amortiguadas. En este caso, se adoptará como valor de amortiguamiento el correspondiente al modo de oscilación amortiguada dominante, es decir aquel que tiene un período similar a la oscilación irregular. En el caso de no ser posible la descomposición anterior, el factor de Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

7 amortiguamiento se calculará cuando la forma de onda presente un comportamiento oscilatorio amortiguado, posterior al comportamiento irregular. Para ello, con el SI operando en Estado Normal o Estado de Alerta, el valor del factor de amortiguación de las oscilaciones electromecánicas en régimen permanente de pequeña señal, deberá ser como mínimo 10%, valor que se adopta como margen de seguridad para la determinación del Límite por Estabilidad Permanente para cada Elemento Serie del ST. El Límite por Estabilidad Permanente para el Elemento Serie en evaluación, considerando el margen de seguridad adoptado, estará dado por la potencia máxima transmitida que cumple la condición indicada en el presente artículo. Artículo 5-49 El Límite por Estabilidad Permanente corresponde a la máxima transferencia que permite operar en forma estable, sin que se ponga en riesgo el sincronismo de las unidades generadoras conectadas en las áreas asociadas a los extremos receptor y emisor de la instalación de transmisión. Artículo 8-49 Con el fin de verificar las características del lazo de control y la capacidad del PSS para amortiguar eficientemente las oscilaciones electromecánicas comprendidas dentro de una banda de frecuencias de perturbación de 0,2 [Hz] a 2,5 [Hz] de cada unidad generadora, la DO podrá realizar ensayos para el PSS que estime pertinente, los cuales incluirán como mínimo las siguientes pruebas: a) Obtención de la respuesta en frecuencia de la función transferencia del PSS. b) Medición del amortiguamiento del modo local de oscilación. c) Determinación de la ganancia máxima del PSS y ajuste de la ganancia óptima. d) Determinación de los efectos de las variaciones rápidas de la potencia mecánica de la máquina motriz sobre el desempeño del PSS Artículo 8-50 Sin perjuicio de lo indicado en el artículo precedente, la DO determinará bajo qué circunstancias y en qué unidades generadoras deberá estar operativo el PSS, de acuerdo a los requerimientos del SI. Tal decisión deberá ser debidamente justificada y fundamentada en base a los Estudios de la presente NT, a partir de los cuales la DO definirá el principio de estabilización y los requisitos técnicos que deberán cumplir estos equipamientos. Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

8 4 Alcances El objetivo principal del Estudio es determinar bajo qué condiciones de operación y en que unidades generadoras deberá estar operativo el PSS. Para ello, este estudio contempla un análisis modal de pequeña señal que permita identificar los modos dominantes más críticos del sistema y las centrales con mayor participación en esos modos de oscilación, conjuntamente con evaluar el comportamiento de los PSS operativos del SIC en la amortiguación de dichas oscilaciones. Este estudio contempla un horizonte de 12 meses desde diciembre del 2015 donde se determinaron los escenarios críticos respecto las oscilaciones electromecánicas previstas, contemplando casos para red N y red N-1. En base a los estudios de pequeña señal y a través de simulaciones dinámicas que verifiquen la respuesta transitoria del sistema, se deberá determinar que centrales y en qué condiciones de operación del sistema sus PSS deberán estar operativos y en cuales se deben realizar modificaciones en los ajustes, de acuerdo al cumplimiento de los estándares operativos establecidos en la NT. En particular interesa verificar la presencia de modos de oscilación de carácter tanto local como interárea estables y que además tengan un amortiguamiento satisfactorio, de no ser así, se podrá contar con un listado de unidades relevantes en la participación de modos críticos para el sistema. Finalmente, luego de dicho diagnóstico y verificación, este estudio sentará las bases para instruir, a las empresas propietarias de las unidades relevantes, que se realicen los estudios y ensayos pertinentes para la implementación de ajustes y modificaciones que sean necesarias para satisfacer los estándares establecidos en la NT. Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

9 5 Actualización de Base de Datos SIC para Digsilent Powerfactory. El horizonte de estudio corresponde a Diciembre del año 2016, y dado que la base de datos utilizada corresponde a la del mes de Agosto de 2015, fue necesario incorporar nuevos de proyectos de generación y transmisión, de acuerdo tanto a lo establecido en el informe de precios de nudo vigente como así también en la revisión del ETT realizada por la DPD. 5.1 Principales Proyectos Transmisión Los principales proyectos contemplados en el plan de expansión del sistema troncal que fueron incorporados en la base de datos corresponden a los siguientes: Nombre Cardones - Diego Almagro 220 kv Ancoa - Alto Jahuel 2x500 kv L2 C1 Ancoa - Alto Jahuel 2x500 kv L2 C2 Transf Ancoa 500/220 kv 750 MVA Fecha Puesta Servicio Sep-15 Oct-15 Feb-16 May Principales Proyectos Generación Los principales proyectos de generación incorporados en la base de datos fueron los siguientes: Nombre MW Fecha Puesta Servicio Guacolda U5 139 Ago-15 PFV Lalackama II 16.3 Ago-15 PFV Conejo 108 Sep-15 PFV Chaka I y II 60 Sep-15 Pampa Solar Norte 90.6 Oct-15 Luz Del Norte I II III y IV 141 Nov-15 PFV Quilapilúm 110 Nov-15 FV Carrera Pinto 97 Dic-15 PE Renaico 88 Ene-16 PFV Abasol 61.5 Mar-16 PFV Olmué 144 Mar-16 PFV Pelícano 100 Jul Incorporación de Reguladores de Tensión y Estabilizadores Homologados Actualmente algunas de las empresas coordinadas están desarrollando un Plan de Sintonización de PSS, el cual fue instruido por la DO a partir de los resultados de los estudios realizados para la sintonización de PSS en el Para la actualización de la base de datos, en lo que corresponde a los modelos de reguladores de tensión y estabilizadores, fueron solicitados a los coordinados los informes de homologación que contemplan los ensayos para el modelado de los sistemas de excitación y PSS de las unidades que cuentan con modelos homologados actualizados conforme al desarrollo del Plan de Sintonización y que no se encontraban implementados en la base de datos del SIC en Agosto del Así también fueron incorporados algunos modelos homologados que aun no estaban implementados en dicha base de datos. Así las unidades que cuentan con PSS homologados actualizados son las siguientes. Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

10 Alfalfal 1 Alfalfal 2*. Se considerará mismo modelo que unidad 1 Angostura 1 Angostura 2 Angostura 3 Colbún 1*. Se considerará mismo modelo que unidad 2 Colbún 2 El Toro 1 El Toro 2 El Toro 3 El Toro 4 Los Pinos Nehuenco I TG Nehuenco I TV Nehuenco II TG Nehuenco II TV Nueva Renca TG Nueva Renca TV Bocamina 2 Guacolda 1 Guacolda 2 Guacolda 3 Guacolda 4 Horcones Los Vientos Los Quilos 1 Los Quilos 2 Santa María Valdivia Fueron corroborados los ajustes y modelos mediantes la implementación en Digsilent Powerfactory verificando los ajustes definidos en los informes de homologación. Una vez efectuando los análisis se corroboró que la mayoría de estos modelos no presentan problemas. Finalmente, se destaca que si bien existen unidades en la actual base de datos que cuentan con PSS homologados previo al 2011, dichos estabilizadores se consideraron fuera de servicio debido a que se encuentran dentro del plan de sintonización, y que por lo tanto, sus PSS se encuentran en proceso de actualización. Lo anterior se explica debido a que el plan de sintonización de PSS, dependiendo el caso, implica el cambio de principio de funcionamiento, características técnicas y ajustes de los estabilizadores. Por lo tanto el modelo de PSS incorporado en la base de datos vigente puede ser diferente al modelo definitivo, el cual resulta de los ensayos de campo del plan de sintonización. En la tabla resumen de resultados por central, se señala cuáles son las unidades que están contempladas en el plan de sintonización de PSS actualmente en desarrollo. Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

11 6 Definición De Escenarios De acuerdo a lo señalado brevemente en los alcances, se buscan los escenarios que contemplen las condiciones previstas más críticas desde el punto de vista de las oscilaciones electromecánicas. En concordancia con lo anterior se proponen escenarios de Demanda Alta y Baja con altas transferencias por los principales tramos del sistemas de transmisión, de acuerdo a los límites establecidos en el ERST vigente (año 2015). Se elaboraron escenarios para las condiciones estacionales más características del SIC, esto es: Diciembre 2015 Enero 2016 Marzo 2016 Julio 2016 Estos escenarios contemplan una hidrología media, en concordancia a lo contemplado en la mayoría de los estudios NT del Capítulo 6 realizados por la DO. Además fueron incorporados escenarios particulares para abarcar alternativas sobre la configuración del parque generador, en particular la presencia de altas inyecciones ERNC y en los nudos de San Luis y Rapel. A su vez en la confección de los escenarios se buscó: Maximizar transferencias por los tramos, considerando las restricciones vigentes para casos Red N y Red N-1: o Maitencillo - Punta Colorada 220 kv o Las Palmas Pan De Azúcar 220 kv o Charrúa Ancoa 500 kv o Valdivia Rahue 220 kv o Temuco Los Ciruelos 220 kv Maximizar las inyección en los principales nudos y zonas como es el caso de: o Diego Almagro 220 kv(taltal y ERNC) o Maitencillo 220 kv (Guacolda) o Ventanas 220 kv o San Luis 220 kv (San Isidro Nehuenco y Quintero) o Rapel 220 kv o Ancoa 220 kv (Pehuenche, Colbún e inyección desde Itahue como Cipreses, Isla y Curillinque) o Charrúa 220 kv (El Toro, Antuco, Pangue, Ralco, Santa María) o Concepción (Petropower, Bocamina I y II) o Araucanía (Angostura, Valdivia, Rucatayo y Canutillar. Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

12 6.1 Escenarios De Demanda Alta A continuación se presenta un cuadro resumen de escenarios de demanda alta para el despacho de las principales unidades por zona y luego principales transferencias por los tramos más relevantes del sistema troncal. Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

13 Resumen Escenarios demanda alta Modo Escenarios Red N 01.-DdaAlta E1.1a.- Dic MW Guacolda 4x150MW E1.1b.- Dic2015 TxNS Despacho de Principales unidades en servicio por zona Demanda Norte San Luis Ventanas Centro Charrua Concepción Sur 7532 MW Guacolda 5x150MW Taltal 2x115MW E1.2.- Ene MW Guacolda 2x150MW+100MW Parques FV 555MW E1.3.- Mar MW Guacolda 5x150MW E1.4.- Jul MW Guacolda 3x75MW Parques FV 512MW San Isidro II 370MW San Isidro II 200MW San Isidro II 370MW San Isidro I y II 2x370MW Nehuenco I y II 2x370MW San Isidro I y II 2x370MW Nva Ventanas 270MW Campiche 270MW Ventanas 1 115MW Ventanas 2 220MW Campiche 270MW Ventanas 1 115MW Ventanas 2 220MW Nva Ventanas 270MW Campiche 270MW Ventanas 1 115MW Ventanas 2 220MW Nva Ventanas 270MW Campiche 270MW Ventanas 1 115MW Ventanas 2 220MW Nva Ventanas 270MW Campiche 270MW Ventanas 1 115MW Ventanas 2 220MW Alfalfal 2x89MW Rapel 4x70MW Colbún+Machicura 101+2x17 MW Pehuenche 2x275MW Cipreses+Isla+Curillinque 3x29+2x35+86MW Alfalfal 2x89MW Rapel 5x76MW Colbún+Machicura 101+2x17 MW Pehuenche 2x275MW Cipreses+Isla+Curillinque 3x29+2x35+86MW Alfalfal 2x89MW Rapel 4x25MW Colbún+Machicura 2x228+2x54MW Pehuenche 2x274MW Cipreses+Isla+Curillinque 3x30+2x33+78MW Alfalfal 2x72.5MW Colbún+Machicura 2x228+2x38MW Pehuenche 2x274MW Cipreses+Isla+Curillinque 3x33+2x30+76MW Alfalfal 32MW Nva Renca 350MW Colbún+Machicura 1x100+1x12MW Pehuenche 1x120MW Cipreses+Isla+Curillinque 2x33+1x27+68MW El Toro 4x110MW Antuco 2x122MW Pangue 2x193MW Ralco 2x275MW Sta. María 370MW El Toro 4x110MW Antuco 2x122MW Pangue 2x193MW Ralco 2x275MW Sta. María 370MW El Toro 4x112MW Antuco 2x122MW Pangue 2x100MW Ralco 1x100MW Sta. María 370MW El Toro 4x112MW Antuco 2x110MW Pangue 2x125MW Ralco 1x180MW Sta. María 370MW El Toro 2x112MW Antuco 1x105MW Pangue 1x165MW Ralco 1x190MW Sta. María 370MW Petropower 73 MW Petropower 73 MW Bocamina I 122MW Petropower 73MW Bocamina I 122MW Petropower 73MW Bocamina II 350MW Petropower 73MW Angostura 2x135MW Canutillar 80MW Angostura 2x135MW Canutillar 80MW Angostura 2x61MW Canutillar 2x80MW Angostura 2x78MW Canutillar 2x83MW Angostura 2x101MW Canutillar 2x54MW Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

14 Resumen Escenarios demanda alta Modo Despacho de Principales unidades en servicio por zona Escenarios Red N 01.-DdaAlta E1.5.- Ago MW Guacolda 5x150MW Demanda Norte San Luis Ventanas Centro Charrua Concepción Sur Nehuenco I y II 2x370MW San Isidro I y II 2x370MW TG Quintero 2x120MW Nva Ventanas 270MW Campiche 270MW Ventanas 1 115MW Ventanas 2 220MW Los Vientos 110 MW Alfalfal 32MW Nva Renca 350MW Colbún+Machicura 1x100+1x12MW Cipreses+Isla 1x33+1x27 MW El Toro 2x112MW Antuco 1x105MW Pangue 1x165MW Ralco 1x200MW Sta. María 370MW Los Pinos 100 MW Bocamina I y II MW Petropower 73MW Angostura 2x101MW Canutillar 2x54MW Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

15 Resumen Escenarios demanda alta Transferencias por los principales tramos del sistema troncal Escenarios Red N Mait-Card 220kV Mait-Pta.Col 220 kv L.Palm-P.Azú 220kV Anc-A.Jah 500kV Cha-Anc 500kV Vald-PtoMontt 220kV 01.-DdaAlta E1.1.- Dic MW 30 MW 224 MW 1790 MW 1600 MW 105 MW E1.1b.- Dic2015 TxNS 153 MW 350 MW -126 MW 1721 MW 1589 MW 105 MW E1.2.- Ene MW 350 MW -188 MW 1488 MW 1012 MW 40 MW E1.3.- Mar MW 200 MW 50 MW 1744 MW 1334 MW 10 MW E1.4.- Jul MW 350 MW -150 MW 843 MW 1013 MW 75 MW E1.5.- Ago MW 226 MW 14 MW 900 MW 1174 MW 75 MW Una vez elaborados los escenarios Red N, para definir los escenarios Red N-1 se determinaron las contingencias más exigentes de acuerdo a los despachos y niveles de transferencias. Los escenarios red N-1 determinados se presentan a continuación: Listado Escenarios Red N-1 Demanda Alta E1.1a.1.- Charrúa-Ancoa 500kV L1 F/S E1.1a.2.- Las Palmas Pan de Azúcar 220kV L1 F/S E1.1a.3.- Valdivia - Rahue 220 kv F/S E1.1b.1.- Charrúa Ancoa 500kV L1 F/S E1.1b.2.- Maitencillo Punta Colorada 220kV L1 F/S E1.1b.3.- Valdivia - Rahue 220kV F/S E1.1b.4.- Rapel Lo Aguirre L2 220kV F/S E1.1b.5.- Paposo Diego Almagro 220kV L1 F/S. Cabe señalar que en este caso se contempla la desconexión de una unidad de Taltal por acción del automatismo existente para evitar las oscilaciones derivadas de la falla de dicha línea. E Charrúa - Ancoa 500 kv L1 F/S E Maitencillo Punta Colorada 220 kv L1 F/S E Colbún La Candelaria 220 kv L1 F/S E Los Ciruelos - Valdivia 220 kv F/S E Charrúa - Ancoa L1 500kV F/S E Maitencillo Punta Colorada L1 220kV F/S E Transformador Ancoa 500/220kV F/S E Transformador Itahue 220/154kV F/S E Charrúa Ancoa 500kV L1 F/S E Punta Colorada - Pan de Azúcar L1 220kV F/S E Charrúa Ancoa 500kV L1 F/S E Charrúa - Lagunillas 220kV F/S E Charrúa Santa María 220kV L1 F/S Cabe señalar que para el caso de la línea Rapel Lo Aguirre F/S, se escogió la línea expresa y no aquella que usualmente abastece la S/E Alto Melipilla, dado que en la situación escogida deriva en las transferencias postcontingencia más altas por este tramo. Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

16 6.2 Escenarios De Demanda Baja A continuación se presenta un cuadro resumen de escenarios de demanda baja para el despacho de las principales unidades por zona y luego las principales transferencias por los tramos más relevantes del sistema troncal. Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

17 Resumen Escenarios demanda baja Modo Despacho de principales unidades por zona Escenarios Red N 02.-DdaBaja Demanda [MW] E2.1a.- Dic Guacolda 3x150MW E2.1b (Ago2015) 4693 Guacolda 4x150MW E2.2.- (Ene2016) 4968 Guacolda 5x150MW Taltal 1x115 MW E2.3.- (Jul2016) 5174 Guacolda 5x150MW Norte San Luis Ventanas Centro Charrúa Concepción Sur - Nva Ventanas 270MW Campiche 270MW Ventanas 1 115MW Ventanas 2 220MW Nehuenco 270 MW Nehuenco II 360 MW San Isidro II 360 MW Nehuenco I y II MW San Isidro I 320 MW Nva Ventanas 270MW Campiche 270MW Ventanas 1 115MW Ventanas 2 220MW Nva Ventanas 270MW Campiche 270MW Ventanas 1 115MW Ventanas 2 220MW Nva Ventanas 270MW Campiche 270MW Ventanas 1 100MW Ventanas 2 180MW Alfalfal 1 77MW Colbún+Machicura 224+2x25 MW Pehuenche 1x270MW Cipreses+Isla+Curillinque 3x15+2x30+85MW Alfalfal 1 36MW Rapel 5x75MW Machicura 1x28 MW Pehuenche 2x164MW Cipreses+Isla+Curillinque 3x13+2x18+48MW Alfalfal 2x70MW Machicura 2x17 MW Cipreses+Isla+Curillinque 3x13+2x24+65MW Alfalfal 2x70MW Nueva Renca 300 MW Machicura 2x17 MW Isla 2x10MW El Toro 4x110MW Antuco 1x120MW Pangue 1x200MW Ralco 2x350MW Sta. María 370MW El Toro 1x70MW Antuco 1x100MW Pangue 1x153MW Sta. María 370MW Antuco 1x60MW Pangue 1x100MW Ralco 1x180MW Sta. María 370MW Antuco 1x100MW Pangue 1x100MW Ralco 1x150MW Sta. María 350MW Bocamina I 122 MW Petropower 65 MW Bocamina I 74 MWPetropower 60 MW Bocamina I 122 MW Petropower 65 MW Bocamina IyII MW Petropower 60 MW Angostura 2x70+40MW Canutillar 1x65MW Angostura 1x90MW Canutillar 1x41MW Angostura 1x40MW Canutillar 1x65MW Angostura 2x60+30MW Canutillar 2x65MW Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

18 Resumen Escenarios demanda baja Transferencias por los principales tramos del sistema troncal Escenarios Red N Mait-Card 220kV Mait-Pta.Col 220 kv L.Palm-P.Azú 220kV Anc-A.Jah 500kV Cha-Anc 500kV Vald-PtoMontt 220kV 02.-DdaBaja E2.1a.- Dic E2.1b (Ago2015) E2.2.- (Ene2016) E2.3.- (Jul2016) Una vez elaborados los escenarios Red N, para definir los escenarios Red N-1 se determinaron las contingencias más exigentes de acuerdo a los despachos y niveles de transferencias. Los escenarios red N-1 determinados se presentan a continuación: Listado Escenarios Red N-1 Demanda Baja E2.1a.1.- Charrúa-Ancoa 500kV L1 F/S E2.1a.2.- Las Palmas Pan de Azúcar 220kV L1 200kV F/S E2.1a.3.- Valdivia - Rahue 220 kv F/S E2.1a.4.- Transformador Ancoa 500/220kV F/S E2.1a.5.- Colbún La Candelaria 220kV L1 F/S E2.1a.6.- Transformador Itahue 220/154kV F/S E2.1b.1.- Rapel -Lo Aguirre 220kV L2 F/S E2.1b.2.- Transformador Ancoa 500/220kV F/S E2.1b.3.- Transformador Itahue 220/154kV F/S E Paposo Diego Almagro 220kV L1 F/S E Maitencillo Punta Colorada 220kV L1 F/S E Charrúa - Lagunillas 220kV F/S E Charrúa Santa María L1 220kV F/S Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

19 7 Resultados Análisis Modal Para los escenarios base de Red N descritos anteriormente, se ejecutaron en la herramienta de simulación Digsilent Powerfactory las rutinas de análisis modal para el SIC sin considerar los modelos de los controladores, de manera de identificar los modos naturales de oscilación del sistema. Luego de identificar los modos naturales de oscilación para los escenarios base para Red N, se habilitaron los modelos homologados vigentes en la base de datos utilizada, esto sin aun habilitar los PSS disponibles y que se encuentren actualizados y homologados de acuerdo al plan de sintonización. Esto se efectuó con el propósito de analizar el efecto de la incorporación de los PSS actualizados en la operación del sistema. Finalmente se ejecutaron las rutinas para análisis modal en los escenarios base de red N habilitando los modelos de PSS homologados actualizados. Posteriormente fueron realizadas las rutinas para análisis modal tomando en cuenta las diferentes contingencias consideradas dentro del estudio y que definen los escenarios de Red N Escenarios Demanda Alta En primera instancia se presentan los resultados para el análisis de los modos para los escenarios de demanda alta E1.1a.- DA Dic2015 Para el escenario previsto para diciembre de 2015, se tienen los siguientes resultados para el análisis modal. Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

20 Parte Imaginaria [rad/s] Modos de Oscilación Electromecánicos para escenario E1.1a. Diciembre 2015 Red N. 35 Coef.Amort.: 15% 10% 5% [Hz] [Hz] [Hz] [Hz] [Hz] [Hz] Parte Real [1/s] ModosNaturales PSS F/S PSS E/S En la figura superior se aprecian los valores propios para el escenario de demanda alta para diciembre 2015, donde se identifican los modos naturales, los modos con controladores habilitados pero PSS fuera de servicio y finalmente los modos con PSS E/S. Para tanto los modos naturales como para el caso con PSS E/S no se aprecian modos inestables, dicha situación es diferente para el caso con PSS F/S, donde se puede ver modos que se tienden a acercar al semiplano derecho, incluso con la presencia un modo inestable bajo los 0.8 [Hz]. Esta situación se ve corregida con la incorporación de PSS lo que implica que con los recursos que actualmente se encuentran modelados y homologados no existen problemas de inestabilidad de pequeña señal que deriven en un riesgo para la operación del SIC. Se visualizan que la gran mayoría de los modos tienen un amortiguamiento mayor al 10%, cumpliendo con lo establecido en la NT. Para el caso de Red N la gran mayoría de los modos críticos se encuentran bajo los 3 [Hz] y sobre los 0.8 [Hz]. Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

21 Parte Imaginaria [rad/s] Modos de Oscilación Electromecánicos Críticos para escenario E1.1a. Diciembre 2015 Red N y Red N [Hz] 2.55[Hz] 2.23[Hz] 1.91[Hz] 1.59[Hz] 1.27[Hz] [Hz] [Hz] 2 Coef.:Amort.: 10% 5% 2.5% 0.32[Hz] Parte Real [1/s] PSS E/S PSS E/S RedN-1 02 LPa-PAz220kV F/S PSS E/S RedN-1 01 Cha-Anc500kV F/S PSS E/S RedN-1 03 Val-Rah220kV F/S En la figura superior se pretende mostrar el efecto de la consideración de contingencias simples para los modos críticos en casos donde se encuentran los PSS E/S. La mayoría de los modos críticos tienen una frecuencia inferior a 2 [Hz]. Dado que la gran mayoría de los modos se encuentran entre un 10% y un 5%, hay una mayor presencia de modos críticos en los casos de Red N que no alcanzan a ser críticos para los casos red N-1. Se puede visualizar que para las contingencias consideradas, si bien se produce un desplazamiento al semiplano derecho de algunos de los modos críticos para el caso Red N, no alcanza a ser significativo para que los amortiguamientos de estos modos pasen de ser en el caso red N-1 inferior a 5%. Los modos críticos con un amortiguamiento inferior a 5% no son sensibles a las contingencias consideradas. Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

22 Parte Imaginaria [rad/s] E1.1b.- DA Dic2015 TxNS Modos de Oscilación Electromecánicos para escenario E1.1b. Diciembre 2015 TxNS Red N. 35 Coef.Amort.: 15% 10% 5% [Hz] [Hz] [Hz] 2.39[Hz] [Hz] [Hz] Parte Real [1/s] ModosNaturales PSS F/S PSS E/S En la figura superior se aprecian los valores propios para el escenario de demanda alta para diciembre 2015 con transferencias desde la zona norte hacia el sur, donde se identifican los modos naturales, los modos con controladores habilitados pero PSS fuera de servicio y finalmente los modos con PSS E/S. Para tanto los modos naturales como para el caso con PSS E/S no se aprecian modos inestables, dicha situación es diferente para el caso con PSS F/S, donde se puede ver modos que se tienden a acercar al semiplano derecho, incluso con la presencia de dos modos inestables, uno bajo los 1.5 [Hz] y otro bajo los 0.8 [Hz]. Esta situación se ve corregida con la incorporación de PSS lo que implica que con los recursos que actualmente se encuentran modelados y homologados no existen problemas de inestabilidad de pequeña señal que deriven en un riesgo para la operación del SIC. Se visualizan que la gran mayoría de los modos tienen un amortiguamiento mayor al 10%, cumpliendo con lo establecido en la NT. Para el caso de Red N la gran mayoría de los modos críticos se encuentran bajo los 3 [Hz] y sobre los 0.8 [Hz]. Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

23 Parte Imaginaria [rad/s] Modos de Oscilación Electromecánicos Críticos para escenario E1.1b. Diciembre 2015 TxNS Red N y Red N [Hz] 2.55[Hz] 2.23[Hz] 1.91[Hz] 1.59[Hz] 1.27[Hz] 0.95[Hz] [Hz] 2 Coef.Amort.: 10% 5% 2.5% 0.32[Hz] Parte Real [1/s] PSS E/S PSS E/S RedN-1 02 Mai-PCol220kV F/S PSS E/S RedN-1 04 Rap-LAg220kV F/S PSS E/S RedN-1 01 Cha-Anc500kV F/S PSS E/S RedN-1 03 Val-Rah220kV F/S PSS E/S RedN-1 05 Pap-DAl220kV F/S En la figura superior se pretende mostrar el efecto de la consideración de contingencias simples para los modos críticos en casos donde se encuentran los PSS E/S. La mayoría de los modos críticos tienen una frecuencia inferior a 2 [Hz]. Dado que la gran mayoría de los modos se encuentran entre un 10% y un 5%, hay una mayor presencia de modos críticos en los casos de Red N que no alcanzan a ser críticos para los casos red N-1. Se puede visualizar que para la mayoría de las contingencias consideradas, si bien se produce un desplazamiento al semiplano derecho de algunos de los modos críticos para el caso Red N, no alcanza a ser significativo para que los amortiguamientos de estos modos pasen de ser en el caso red N-1 inferior a 5%. Esta situación si se vuelve significativa para el caso de la contingencia simple de un circuito de la línea Paposo Diego Almagro 220kV. Los modos críticos con un amortiguamiento inferior a 10% no son sensibles a las contingencias consideradas a excepción de la falla de un circuito de la línea Paposo Diego Almagro 220kV. Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

24 Parte Imaginaria [rad/s] E1.2.- DA Ene2016 Modos de Oscilación Electromecánicos para escenario E1.2. Enero 2016 Red N. 35 Coef.Amort.: 15% 10% 5% [Hz] [Hz] [Hz] 2.39[Hz] [Hz] [Hz] Parte Real [1/s] ModosNaturales PSS F/S PSS E/S En la figura superior se aprecian los valores propios para el escenario de demanda alta para enero 2016, donde se identifican los modos naturales, los modos con controladores habilitados pero PSS fuera de servicio y finalmente los modos con PSS E/S. Para tanto los modos naturales como para el caso con PSS E/S no se aprecian modos inestables, dicha situación es diferente para el caso con PSS F/S, donde se puede ver modos que se tienden a acercar al semiplano derecho, incluso con la presencia de un modo inestable bajo los 0.8 [Hz]. Esta situación se ve corregida con la incorporación de PSS lo que implica que con los recursos que actualmente se encuentran modelados y homologados no existen problemas de inestabilidad de pequeña señal que deriven en un riesgo para la operación del SIC. Se visualizan que la gran mayoría de los modos tienen un amortiguamiento mayor al 10%, cumpliendo con lo establecido en la NT. Para el caso de Red N la gran mayoría de los modos críticos se encuentran bajo los 3 [Hz] y sobre los 0.8 [Hz]. Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

25 Parte Imaginaria [rad/s] Modos de Oscilación Electromecánicos Críticos para escenario E1.2. Enero 2016 Red N y Red N [Hz] 2.55[Hz] 2.23[Hz] 1.91[Hz] 1.59[Hz] [Hz] [Hz] 4 2 Coef.Amort.: 10% 5% 2.5% 0.64[Hz] 0.32[Hz] Parte Real [1/s] PSS E/S PSS E/S RedN-1 01 Cha-Anc500kV F/S PSS E/S RedN-1 02 Mai-PCo220kV F/S PSS E/S RedN-1 03 Col-LCa220kV F/S PSS E/S RedN-1 04 LCi-Val220kV F/S En la figura superior se pretende mostrar el efecto de la consideración de contingencias simples para los modos críticos en casos donde se encuentran los PSS E/S. La mayoría de los modos críticos tienen una frecuencia inferior a 2 [Hz]. Dado que la gran mayoría de los modos se encuentran entre un 10% y un 5%, hay una mayor presencia de modos críticos en los casos de Red N que no alcanzan a ser críticos para los casos red N-1. Se puede visualizar que para la mayoría de las contingencias consideradas, si bien se produce un desplazamiento al semiplano derecho de algunos de los modos críticos para el caso Red N, no alcanza a ser significativo para que los amortiguamientos pasen de ser en el caso red N-1 inferior a 5%. Esta situación si se vuelve significativa para el caso de la contingencia simple de un circuito de la línea Maitencillo Punta Colorada 220kV. Los modos críticos con un amortiguamiento inferior a 5% no son sensibles a las contingencias consideradas a excepción de la falla de un circuito de la línea Maitencillo Punta Colorada 220kV. Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

26 Parte Imaginaria [rad/s] E1.3.- DA Mar2016 Modos de Oscilación Electromecánicos para escenario E1.3 Marzo 2016 Red N. 35 Coef.Amort.: 15% 10% 5% [Hz] [Hz] [Hz] [Hz] [Hz] [Hz] Parte Real [1/s] ModosNaturales PSS F/S PSS E/S En la figura superior se aprecian los valores propios para el escenario de demanda alta para marzo de 2016, donde se identifican los modos naturales, los modos con controladores habilitados pero PSS fuera de servicio y finalmente los modos con PSS E/S. Para tanto los modos naturales como para el caso con PSS E/S no se aprecian modos inestables, dicha situación es diferente para el caso con PSS F/S, donde se puede ver modos que se tienden a acercar al semiplano derecho, incluso con la presencia de un modo inestable bajo los 0.8 [Hz]. Esta situación se ve corregida con la incorporación de PSS lo que implica que con los recursos que actualmente se encuentran modelados y homologados no se presentan problemas de inestabilidad de pequeña señal que deriven en un riesgo para la operación del SIC. Se visualizan que la gran mayoría de los modos tienen un amortiguamiento mayor al 10%, cumpliendo con lo establecido en la NT. Para el caso de Red N la gran mayoría de los modos críticos se encuentran bajo los 3 [Hz] y sobre los 0.8 [Hz]. Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

27 Parte Imaginaria [rad/s] Modos de Oscilación Electromecánicos Críticos para escenario E1.3. Marzo 2016 Red N y Red N [Hz] 2.55[Hz] 2.23[Hz] [Hz] 1.59[Hz] 1.27[Hz] 0.95[Hz] 0.64[Hz] 0.32[Hz] Parte Real [1/s] PSS E/S PSS E/S RedN-1 02 Mai-PCo220kV F/S PSS E/S RedN-1 04 TrItahue220/154kV F/S PSS E/S RedN-1 01 Cha-Anc500kV F/S PSS E/S RedN-1 03 TrAncoa500/220kV F/S En la figura superior se pretende mostrar el efecto de la consideración de contingencias simples para los modos críticos en casos donde se encuentran los PSS E/S. La mayoría de los modos críticos tienen una frecuencia inferior a 2 [Hz]. Se considera satisfactorio un amortiguamiento de 5% para los cases de Red N-1 y de 10% para el caso Red N. De acuerdo a lo anterior, dado que la gran mayoría de los modos se encuentran entre un 10% y un 5%, hay una mayor presencia de modos críticos en los casos de Red N que no alcanzan a ser críticos para los casos red N-1. Se puede visualizar que para la mayoría de las contingencias consideradas, si bien se produce un desplazamiento al semiplano derecho de algunos de los modos críticos para el caso Red N, no alcanza a ser significativo para que los amortiguamientos pasen de ser en el caso red N-1 inferior a 5%. Esta situación si se vuelve significativa para el caso de la contingencia simple de tanto la salida intempestiva del transformador Ancoa 500/220kV como Itahue 220/154kV. Los modos críticos con un amortiguamiento inferior a 5% solo son sensibles a las contingencias originadas por la desconexión del transformador Ancoa 500/220kV o del transformador de Itahue 220/154kV. Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

28 Parte Imaginaria [rad/s] E1.4.- DA Jul2016 Modos de Oscilación Electromecánicos para escenario E1.4 Julio 2016 Red N. 35 Coef.Amort.: 15% 10% 5% [Hz] [Hz] [Hz] 2.39[Hz] [Hz] [Hz] Parte Real [1/s] ModosNaturales PSS F/S PSS E/S En la figura superior se aprecian los valores propios para el escenario correspondiente a demanda alta de julio de 2016, donde se identifican los modos naturales, los modos con controladores habilitados pero PSS fuera de servicio y finalmente los modos con PSS E/S. Para tanto los modos naturales como para el caso con PSS E/S no se aprecian modos inestables, dicha situación es diferente para el caso con PSS F/S, donde se puede ver modos que se tienden a acercar al semiplano derecho, incluso con la presencia de un modo inestable bajo los 0.8 [Hz]. Esta situación se ve corregida con la incorporación de PSS lo que implica que con los recursos que actualmente se encuentran modelados y homologados no se presentan problemas de inestabilidad de pequeña señal que deriven en un riesgo para la operación del SIC. Se visualizan que la gran mayoría de los modos tienen un amortiguamiento mayor al 10%, cumpliendo con lo establecido en la NT. Para el caso de Red N la gran mayoría de los modos críticos se encuentran bajo los 3 [Hz] y sobre los 0.8 [Hz]. Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

29 Parte Imaginaria [rad/s] Modos de Oscilación Electromecánicos Críticos para escenario E1.4. Julio 2016 Red N y Red N [Hz] [Hz] [Hz] [Hz] Coef.Amort.: 10% 5% 2.5% 1.59[Hz] 1.27[Hz] 0.95[Hz] 0.64[Hz] 0.32[Hz] Parte Real [1/s] PSS E/S PSS E/S RedN-1 01 Cha-Anc500kV F/S PSS E/S RedN-1 02 PCo-PAz220kV F/S En la figura superior se pretende mostrar el efecto de la consideración de contingencias simples para los modos críticos en casos donde se encuentran los PSS E/S. La mayoría de los modos críticos tienen una frecuencia inferior a 2 [Hz]. Dado que la gran mayoría de los modos se encuentran entre un 10% y un 5%, hay una mayor presencia de modos críticos en los casos de Red N que no alcanzan a ser críticos para los casos red N-1. Se puede visualizar que para las contingencias consideradas, si bien se produce un desplazamiento al semiplano derecho de algunos de los modos críticos para el caso Red N, no alcanza a ser significativo para que los amortiguamientos de estos pasen de ser en el caso red N-1 inferior a 5%. Los modos críticos con un amortiguamiento inferior a 5% no son significativamente sensibles a las contingencias consideradas. Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

30 Parte Imaginaria [rad/s] E1.5.- DA Ago2016 Modos de Oscilación Electromecánicos para escenario E1.4. Agosto 2016 Red N. 35 Coef.Amort.: 15% 10% 5% [Hz] [Hz] [Hz] [Hz] [Hz] [Hz] Parte Real [1/s] ModosNaturales PSS F/S PSS E/S En la figura superior se aprecian los valores propios para el escenario de demanda alta correspondiente al mes de agosto de 2016, donde se identifican los modos naturales, los modos con controladores habilitados pero PSS fuera de servicio y finalmente los modos con PSS E/S. Para tanto los modos naturales como para el caso con PSS E/S no se aprecian modos inestables, dicha situación es diferente para el caso con PSS F/S, donde se puede ver modos que se tienden a acercar al semiplano derecho, incluso con la presencia de dos modos inestables, uno bajo los 1.5 [Hz] y otro bajo los 0.8 [Hz]. Esta situación se ve corregida con la incorporación de PSS lo que implica que con los recursos que actualmente se encuentran modelados y homologados no existen problemas de inestabilidad de pequeña señal que deriven en un riesgo para la operación del SIC. Se visualizan que la gran mayoría de los modos tienen un amortiguamiento mayor al 10%, cumpliendo con lo establecido en la NT. Para el caso de Red N la gran mayoría de los modos críticos se encuentran bajo los 3 [Hz] y sobre los 0.8 [Hz]. Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

31 Parte Imaginaria [rad/s] Modos de Oscilación Electromecánicos Críticos para escenario E1.4.Agosto 2016 Red N y Red N [Hz] [Hz] [Hz] [Hz] Coef.Amort.: 10% 5% 2.5% 1.59[Hz] 1.27[Hz] 0.95[Hz] 0.64[Hz] 0.32[Hz] Parte Real [1/s] PSS E/S PSS E/S RedN-1 01 Cha-Anc500kV F/S PSS E/S RedN-1 02 PCo-PAz220kV F/S En la figura superior se pretende mostrar el efecto de la consideración de contingencias simples para los modos críticos en casos donde se encuentran los PSS E/S. La mayoría de los modos críticos tienen una frecuencia inferior a 2 [Hz]. Se considera satisfactorio un amortiguamiento de 5% para los cases de Red N-1 y de 10% para el caso Red N. De acuerdo a lo anterior, dado que la gran mayoría de los modos se encuentran entre un 10% y un 5%, hay una mayor presencia de modos críticos en los casos de Red N que no alcanzan a ser críticos para los casos red N-1. Se puede visualizar que para las contingencias consideradas, si bien se produce un desplazamiento al semiplano derecho de algunos de los modos críticos para el caso Red N, no alcanza a ser significativo para que los amortiguamientos de estos pasen de ser en el caso red N-1 inferior a 5%. Los modos críticos con un amortiguamiento inferior a 5% no son significativamente sensibles a las contingencias consideradas. Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

32 Parte Imaginaria [rad/s] 7.2 Escenarios Demanda Baja A continuación se presentan los resultados para el análisis modal para los escenarios de demanda baja E2.1a.- DB Dic Modos de Oscilación Electromecánicos para escenario E21a. Diciembre 2015 Red N. 30 Coef.Amort.: 15% 10% 5% 4.77[Hz] [Hz] [Hz] [Hz] [Hz] [Hz] Parte Real [1/s] ModosNaturales PSS F/S PSS E/S En la figura superior se aprecian los valores propios para el escenario de demanda baja correspondiente al mes de diciembre de 2015, donde se identifican los modos naturales, los modos con controladores habilitados pero PSS fuera de servicio y finalmente los modos con PSS E/S. Para tanto los modos naturales como para el caso con PSS E/S no se aprecian modos inestables, dicha situación es diferente para el caso con PSS F/S, donde se puede ver modos que se tienden a acercar al semiplano derecho, incluso con la presencia de un modo inestable bajo los 0.8 [Hz]. Esta situación se ve corregida con la incorporación de PSS lo que implica que con los recursos que actualmente se encuentran modelados y homologados no existen problemas de inestabilidad de pequeña señal que deriven en un riesgo para la operación del SIC. Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre

33 Parte Imaginaria [rad/s] Se visualizan que la gran mayoría de los modos tienen un amortiguamiento mayor al 10%, cumpliendo con lo establecido en la NT. Para el caso de Red N la gran mayoría de los modos críticos se encuentran bajo los 3 [Hz] y sobre los 0.8 [Hz]. Modos de Oscilación Electromecánicos Críticos para escenario E2.1a.Diciembre 2015 Red N y Red N [Hz] 2.55[Hz] 2.23[Hz] [Hz] 1.59[Hz] 1.27[Hz] [Hz] 4 2 Coef.Amort.: 10% 5% 2.5% 0.64[Hz] 0.32[Hz] Parte Real [1/s] PSS E/S PSS E/S RedN-1 02 LPa-PAz220kV F/S PSS E/S RedN-1 04 TrAncoa500/220kV F/S PSS E/S RedN-1 06 TrItahue220/154kV F/S PSS E/S RedN-1 01 Cha-Anc500kV F/S PSS E/S RedN-1 03 Val-Rah220kV F/S PSS E/S RedN-1 05 Col-LCa220kV F/S En la figura superior se pretende mostrar el efecto de la consideración de contingencias simples para los modos críticos en casos donde se encuentran los PSS E/S. Puede apreciarse que los modos críticos para estos escenarios tienen una frecuencia inferior a 2.2 [Hz]. Se considera satisfactorio un amortiguamiento de 5% para los cases de Red N-1 y de 10% para el caso Red N. De acuerdo a lo anterior, dado que la gran mayoría de los modos se encuentran entre un 10% y un 5%, hay una mayor presencia de modos críticos en los casos de Red N que no alcanzan a ser críticos para los casos red N-1. Se puede visualizar que para la mayoría de contingencias consideradas, si bien se produce un desplazamiento al semiplano derecho de algunos de los modos críticos para el caso Red N, no alcanza a ser significativo para que los amortiguamientos de estos pasen de ser en el caso red N-1 inferior a 5%. Estudio de Sintonización de Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSS) Diciembre