Dirección Programación Operación DESPACHO ECONÓMICO

Transcripción

1 Dirección Programación Operación DESPACHO ECONÓMICO

2 CENTRO NACIONAL DE DESPACHO XM Planeación de la Operación Programación Operación Largo Plazo Mediano Plazo Corto Plazo Plazo Despacho Económico Tiempo Real Coordinación de la Operación Aseguramiento Operación Postoperativo

3 Qué es el Despacho Económico? Programa diario de los recursos de generación del Sistema Interconectado Nacional para atender la demanda, con calidad, seguridad, confiabilidad y economía. PROGRAMACIÓN DIARIA día k+1 Hoy Miércoles 20 se realiza el despacho para el Jueves 21 Dia Actual Día Despacho Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo

4 Despacho Económico

5 Horarios Recepción de ofertas 08:00 Programa Importación TIE Final 14:15 Ofertas TIE 13:00 09:00 Publicación de ofertas 13:35 Programa Importación TIE Inicial 14:45 15:05 Publicar Despacho Coordinado Publicar Despacho TIE

6 Insumos Parámetros de equipos Características Técnicas Mantenimientos de la red y recomendaciones Eléctricas Pronóstico de la Demanda Niveles y Aportes hídricos Topología de la red Eventos país (CAOP) Oferta de precios y disponibilidad Intercambios Internacionales Pruebas disponibilidad Programación Despacho Económico Despacho Económico Calidad, Seguridad, Confiabilidad y Mínimo Costo Experiencias operativas 24 horas 6

7 Características técnicas de las plantas Resolución CREG 025 de Anexo CO-2 7

8 Características técnicas de las plantas Capacidad Efectiva Mínimo Técnico Mínimo Técnico para AGC Tiempo Mínimo de Generación(TMG) Tiempo Mínimo Fuera de Línea (TMFL) Tiempo de Aviso (TA) Tiempo de Calentamiento(TC) Mínimo tiempo de Carga Estable(TMCE) Arranques programados por día Modelo Lineal de Rampas

9 Acuerdo CNO-531

10 Resolución CREG 009 de 2003 ARTÍCULO 2o. Declaración de rampas de aumento y disminución para recursos de generación térmica. Todos los generadores térmicos deberán declarar al Centro Nacional de Despacho CND- las rampas de aumento y disminución para cada uno de sus recursos de generación ajustándose al siguiente modelo lineal: a*pi(t) - b*pi(t-1)<=uri; c*pi(t-1) d*pi(t)<=dri; donde: UR: Rampa de aumento. DR: Rampa de disminución. Pi(t): Energía (MWh) despachada para la planta i en el período t. Pi(t-1): Energía (MWh) despachada para la planta i en el período t-1.

11 Acuerdo CNO 531 Modelo 1 Este modelo utiliza un valor numérico de 1 para los parámetros a, b, c y d (a = b = c = d = 1) del modelo lineal establecido en la Resolución CREG 009 de Podrá ser utilizado para declarar las rampas de aumento desde un valor de cero (0) MWh hasta el mínimo técnico, y de disminución desde el mínimo técnico hasta cero (0) MWh. No podrá aplicarse para valores mayores que el mínimo técnico del recurso.

12 Acuerdo CNO 531 Modelo 2 Este modelo utiliza un valor numérico de 1 para los parámetros a, b, c y d (a = b = c = d = 1) del modelo lineal establecido en la Resolución CREG 009 de Podrá ser utilizado para declarar la velocidad de toma de carga y descarga de un período a otro en MWh; es decir, la máxima variación en MWh que puede presentar el recurso para pasar de un programa de P(t-1) MWh a P(t) MWh. Podrá ser utilizado para intervalos de valores de P(t-1), en el rango que va desde 0 MWh hasta la Capacidad Efectiva Neta del recurso, siempre y cuando los valores de UR y DR permitan que la planta sea despachada en valores que van desde el mínimo técnico hasta la capacidad efectiva neta.

13 Modelo 2

14 Acuerdo CNO 531 Modelo 3 Este modelo utiliza valores numéricos diferentes a 1 para los parámetros a, b, c y d. En este caso, se halla un único conjunto de valores para a, b y UR, de tal manera que sea válido para representar las variaciones máximas de generación en energía, de un período al siguiente, en el rango desde el mínimo técnico y la capacidad efectiva neta del recurso. Así mismo, un único conjunto de valores para c, d y DR, de tal manera que sea válido para representar las variaciones máximas de generación en energía, de un período al siguiente, en el rango desde la capacidad efectiva del recurso y el mínimo técnico

15 Modelo 3

16 Despachos Alternativos Son despachos o redespachos programados de recursos de generación térmica que en tres períodos consecutivos, presentan un cambio de aumentodisminución o disminución-aumento, y, adicionalmente, el programa del segundo período (de los tres analizados) no es ni el mínimo técnico del recurso (MT), ni su disponibilidad declarada.

17 Despachos Alternativos Aumento-Disminución Disponibilidad. Disminución-Aumento Mínimo Técnico

18 No son Despachos alternativos Disponibilidad Mínimo Técnico

19 Mantenimiento sobre equipos de la red Semana k-1 Semana k Lunes 8 a.m. 4 p.m. 0:00 hrs. 24:00 hrs. Martes Jueves Lunes Domingo Los Agentes ingresan las consignaciones CND Realiza Análisis Eléctricos y Energéticos Las consignaciones se programan en el Despacho Económico 19

20 Recomendaciones de mantenimientos

21 Pronóstico de la demanda Acuerdo CNO 349 de 2006 Acuerdo CNO 366 de 2006 Semana k-1 Semana k Lunes 24 h 9 h 13 h 0 h 24:00 hrs. Martes Viernes Viernes Lunes Domingo Periodo de Pronóstico Publicación pronostico CND Publicación pronostico Agentes Publicación pronostico Oficial Modificaciones antes de las 7:30 am

22 Niveles y aportes hídricos Resolución CREG 025 de

23 Topología de la red 23

24 Eventos especiales (CAOP) 24

25 Pruebas de disponibilidad Resoluciónes CREG 085 de 2007 / 138 de 2008 / 177 de 2008 / 138 de 2009 / 148 de Sorteo Aleatorio No generar durante el trimestre anterior (tiempo y capacidad de la prueba) No haber cumplido una prueba de disponibilidad en el ultimo año de OEF, No haber sido restringida por el CND por mas 83% de la horas del trimestre /08 Solicitada por el agente para ofertar energía de referencia en el mercado secundario de OEF /08 Solicitada por el CND o la CREG (discrecionales) 25

26 Pruebas de disponibilidad Características de la prueba: Se programa a la Capacidad Efectiva Neta CEN Para plantas térmicas se programa con el combustible de la oferta Para plantas hidráulicas y térmicas a gas la duración es de 4 horas Para plantas térmicas con combustibles líquidos y carbón la duración es de 12 horas 26

27 Pruebas de disponibilidad Causas de reprogramación de la prueba: Aislamiento del SIN Seguridad y confiabilidad del SIN Aplicación del decreto 880 de 2007 Mantenimiento 27

28 Proceso Despacho Económico OFERTAS ASIGNACIÓN AGC DESPACHO NACIONAL DESPACHO TIE DESPACHO COORDINADO

29 Proceso Despacho Económico OFERTAS ASIGNACIÓN AGC DESPACHO NACIONAL DESPACHO TIE DESPACHO COORDINADO

30 Ofertas WebServer

31 Componentes de la Oferta Oferta de Precio Oferta de Precio de Arranque y Parada Declaración de Disponibilidad. Configuración de Rampas (Combustible) Declaración de Mínimos Obligatorios Declaración de Pruebas. Declaración de Disponibilidad para Reserva Rodante (AGC).

32 Oferta de precio Resolución CREG 051 de 2009

33 Precios de arranque y parada Resolución CREG 051 de 2009

34 Declaración de Disponibilidad Resolución CREG 004 de 2003 Máxima cantidad de potencia neta (expresada en valor entero en MW) que un generador puede suministrar al sistema durante el intervalo de tiempo determinado.

35 Configuración de Rampas Resolución CREG 051 de 2009

36 Declaración de pruebas Resolución CREG 121 de 1998 Acuerdo CNO 526 (2011)

37 Declaración de Disponibilidad para Reserva (AGC) Resolución CREG 198 de 1997

38 Procesamiento de la Oferta Recuperación última oferta valida Validación del precio de oferta Desempate de precio de oferta Publicación de la información de ofertas iniciales

39 Recuperación de la última oferta valida Resolución CREG 023 de 2005 Si a las 08:00 horas el CND no ha recibido ofertas asumirá las ofertas que se presentaron para cada unidad y planta de generación, el día anterior, o la última oferta válida... Validación del precio de oferta Resolución CREG 102 de 2006 En ningún caso el Precio de Bolsa será inferior al CEE más el FAZNI. Cuando el Precio de Oferta de un Generador sea inferior al CEE más el FAZNI, se asumirá como Precio de Oferta, el correspondiente al Precio de Oferta más alto reportado más 1 $/MWh Desempate del precio de oferta Resolución CREG 026 de 2001 cuando dos o mas recursos tengan precio de oferta igual, la generación entre estos recursos se asignará en forma aleatoria equiprobable.

40 Publicación de la información de ofertas iniciales Resolución CREG 138 de 2010 ARTÍCULO 1. Modificación del artículo 1 de la Resolución CREG-006 de El artículo 1 de la Resolución CREG-006 de 2009 quedará así: Artículo 1. Oportunidad para publicar las Ofertas de Precios en el Mercado Mayorista de Energía. Las ofertas de precios presentadas al CND por las empresas generadoras serán confidenciales hasta su publicación, la cual se podrá hacer a partir del primer día hábil del mes siguiente a aquél en que fueron presentadas

41 Proceso Despacho Económico OFERTAS ASIGNACIÓN AGC DESPACHO NACIONAL DESPACHO TIE DESPACHO COORDINADO

42 0:00 0:43 1:26 2:09 2:52 3:36 4:19 5:02 5:45 6:28 7:12 7:55 8:38 9:21 10:04 10:48 11:31 12:14 12:57 13:41 14:24 15:07 15:50 16:33 17:17 18:00 18:43 19:26 20:09 20:53 21:36 22:19 23:02 23:45 POTENCIA (MW) Qué es el AGC? AGC Control Automático de Generación (de sus siglas en ingles) La regulación secundaria de frecuencia ó AGC es la actuación automática de un grupo de generadores que en varios minutos corrigen las desviaciones de frecuencia (desbalance generación - demanda) y/o intercambios de un sistema en tiempo real Septiembre 9 de HORA (hh:mm:ss) DEMANDA_TTAL_REAL [Mw] DEMANDA_TTAL_PROG [Mw] Holgura hacia Arriba Holgura hacia Abajo

43 Comportamiento de la frecuencia Regulación Primaria Regulación Secundaria

44 Asignación de AGC Resolución CREG 051 de 2009

45 Franja para AGC Oferta para AGC AGC UP Y DOWN Disponibilidad AGC Up AGC Down Mínimo para AGC

46 AGC en el Despacho Diario Gen (MW) Gen (MW) Disp. espacho AGC Disp. MT.AGC AGC Despacho MT.AGC AGC AGC T(h) T(h) PRECIO DE OFERTA BAJO PRECIO DE OFERTA ALTO

47 Proceso Despacho económico OFERTAS ASIGNACIÓN AGC DESPACHO NACIONAL DESPACHO TIE DESPACHO COORDINADO

48 Cómo se realiza el despacho? Resolución CREG 051 de 2009 XM desarrolló un modelo matemático que refleja todas las restricciones del despacho por medio de programación entera mixta (DRP)

49 Despacho Real MW/h Demanda Total Recurso A Precio Disponibilidad Recurso B Recurso C Recurso D Recurso E Restricciones Eléctricas Generaciones Obligatorias Periodo Recurso F

50 Áreas Operativas Salto Tasaje ra Esmeralda Virgini a San Marcos Bello A.Anchicay á Salvaji na OCCIDENTAL Ancon Sur ISA Porce ANTIOQUIA/ CHOCÓ Occidente GdpeIV. Ancon EPM Pance OCCIDENTAL Oriente Juanchito Barbosa. Hermosa Yumbo Miraflores. Envigado Guatap é SUROCCIDENTAL Valle Pae z Tulcán Playas Cartagena Cartago Cauca Nariño IIpiales Bolívar CQR ECUADOR Candelari a Bolívar SanBernardino Cerromatoso Enea Jamondino SU R Ternera Jaguas Regivit Pomasqui Bolívar Atlántico Tebsa SAN CARLOS La Miel Purnio NORTE Termocentro Comuneros Malena Primavera La Sierra San Carlos Primavera Guatiguar á Huila Caquet á Chinú San Felipe Betania Nva.Bquill a Flore s Cerromatoso CARIBE 2 Fund ació n Sabana Copey Mesa GC M CARIBE MAGDALEN A MEDIO Sta Marta Guajira La Miel Cajamar ca Prad o Cuestecitas Valledupa r. Copey Balsilla s Noroest e Bogotá Colegi o Mirolindo Tolima Flande s Cuatricent. Barranc a Bacata VENEZUEL A Norte Sant. Ocaña Bacata Bacata Ocaña Guac a Torca Pagua El Corozo SMateo Bucman ga NORDEST E Sochag ota Tasajero Palos Paip a Chivor Circo Tun al S.Mate o Cúcuta Guavio CañoLimón Reform a Meta ORIENTA Paraíso L NORORIENTA L LA INFORMACIÓN AQUÍ MOSTRADA ES DE USO EXCLUSIVO DEL CENTRO NACIONAL DE DESPACHO

51 Modelo de Áreas y Subáreas G3 G1 G2 Límite de Exportación INTERCAMBIO Límite de Importación Demanda

52 Ejecución del Despacho Diario en el DRP

53 Resultado Modelo de Áreas

54 Modelo de la RED 54

55 Formulación matemática del modelo de la RED Función Objetivo min Sujeta p,r a : Pof r r G G p,r p,r Par p,r Demanda p p Restricción de Generación G i Disponibil idad G i Minimo i i 0 0 Restricción de Ecuación de Balance de Nodos nentrank n nodok nsalenk Fl Gi l 1 i 1 l 1 F l DemandaNodo k Restricción de Flujo l F 0 x S B l 1 2 Restricción de Cortes K q nentran l 1 F l nsalen l 1 F l 0 55

56 Cortes eléctricos Un corte es una agrupación de elementos de la red de transporte (Líneas y/o Transformadores) que se utiliza para limitar su transferencia de potencia. 56

57 Cortes eléctricos LÍNEA 1 LÍNEA MW 200 MW Corte es la limitación en MW de uno o B REF varios elementos mediante los cuales 700 MW se importa o exporta energía a una LÍNEA MW porción del sistema. LÍNEA MW B REF CORTE 57

58 EJECUCIÓN DEL ESTYRA Y P. FACTORY (CONTINGENCIA GUACA - MESA) Al cargar el despacho del DRP al Power Factory el corte se ve violado Máximo 420 MW Al simular la salida de un circuito Guaca - Mesa se supera el % de sobrecarga: Máximo 110% 58

59 EJECUCIÓN DEL ESTYRA Y P. FACTORY (CONTINGENCIA GUACA - MESA) En este caso es necesario bajar generación en PAGUA para llevar la sobrecarga a porcentajes permitidos. El analista eléctrico informa al DRP las nuevas modificaciones a la generación ANÁLISIS ELÉCTRICO 1 ANÁLISIS ELÉCTRICO 2 DRP

60 RESULTADOS RED: FLUJOS

61 Análisis energético Análisis eléctrico Despacho de generación Modelos de Optimización Modelos de Análisis Eléctrico de Seguridad Límites de cortes revaluados (transferencias máximas)

62 Criterios Análisis Eléctrico Estabilidad del SIN Ángulo Frecuencia Voltaje Estabilidad transitoria Corto tiempo Corto tiempo Estabilidad ángulo, pequeña señal Largo tiempo Largo tiempo Curvas Pg,PL, Qg,QL,V, PV, PQ, P. Modales EDAC, inercia, regulación primaria AGC, reserva rodante SVC, generadores, aumento de carga.taps, VQ DigSilent, Estyra DigSilent DigSilent 62

63 Estabilidad Angular - Transitoria Estimación del margen de seguridad dinámico ElementoFallado P_01 P_02 P_03 P_04 P_05 P_20 P_21 P_22 P_23 P_24 ==================== ===== ===== ===== ===== ===== ===== ===== ===== ===== Betania-Mirolindo ==================== ===== ===== ===== ===== ===== ===== ===== ===== ===== Betania-S.Berna ==================== ===== ===== ===== ===== ===== ===== ===== ===== ===== Chivor-Guavio ==================== ===== ===== ===== ===== ===== ===== ===== ===== ===== Redespacho sugerido (MW) PLANTA P_01 P_02 P_03 P_04 P_05 P_20 P_21 P_22 P_23 P_24 ================ ===== ===== ===== ===== ===== ===== ===== ===== ===== Betania Chivor -15 Guavio -15 TOTAL Ángulo Frecuencia Voltaje 63

64 Estabilidad Angular - Transitoria Ángulo Frecuencia Voltaje 64

65 Estabilidad Frecuencia Ángulo Frecuencia Voltaje 65

66 Estabilidad de tensiones Ángulo Frecuencia Voltaje 66

67 Proceso Despacho Económico OFERTAS ASIGNACIÓN AGC DESPACHO NACIONAL DESPACHO TIE DESPACHO COORDINADO

68 Actividades de integración en la Región 68 Mex - Gua Contracts 200 MW Central America Pan - Col Design in progress 300 MW 2016 Regional Electricity Market MER 460 MW Col - Ecu Market Coupling 545 MW 2007 Ven - Col Contracts 336 MW Ecu - Per Agreement in progress 100 MW 2007 Andean Region CAN Decisión

69 Enlaces TIE

70 Cómo se realiza el predespacho?

71 Ejemplo Preideal P $/MW D (MW) G (MW) Par m $ Variables de decisión: Precio de oferta y Par Problema acoplado horario DEMANDA P x G + Par ($) T(h)

72 Generación de Segmentos- Esquema TIE Precio Disponibilidad Recurso A Demanda Nacional + capacidad del enlace i Q3 Q2 Excedentes Recurso B Recurso C Q1 Demanda Nacional Recurso D Caso Ideal Recurso E Recurso F

73 PONE (US$/MWh) Cálculo de precio de exportación PONE Esquema TIE Cargos CND, ASIC Cargos por conexión col. enlace i Cargos por uso STR enlace i Cargos Pérdidas STR enlace i Cargos por uso STN enlace i Cargos Costo de la variante Costo Pérdidas STN enlace i Costo de Restricciones del enlace i para el valor QX Costo Medio de Restricciones_e CALCULADAS POR EL SIC CALCULADAS POR EL DESPACHO Precio de Bolsa_e_QX del enlace i

74 Cálculo del Precio de Exportación

75 Precio curva de escalones US$49 CF = US$ 10 CRAE = US$ 8.12 CMR = US$ 1.77 Pb = US$ TCRM = $1820 Costos Fijos= US$ MW MW 75

76 Curva de escalones de precio de oferta PONE PONE x US$/MWh Se debe garantizar que la curva del PONE sea monotónicamente creciente: PONE 1 PONE 2... PONE x PONE 2 PONE 1 MW Q1 Q2 Qx Qt Qt Es la capacidad del enlace i

77 PI (US$/MWh) Cálculo de precio de importación PI Esquema TIE Cargo de Conexión Precio de Bolsa_e

78 calculo de precios de importación y exportación 78

79 Validación de la transacción TIE PONE = 49 US/MWh PI= 30 US/MWh PONE = 90 US/MWh PI= 80 US/MWh 79

80 Análisis energético Análisis eléctrico Despacho de generación Modelos de Optimización Modelos de Análisis Eléctrico de Seguridad Límites de cortes revaluados (transferencias máximas)

81 Proceso Despacho económico OFERTAS ASIGNACIÓN AGC DESPACHO NACIONAL DESPACHO TIE DESPACHO COORDINADO

82 Demanda Internacional Venezuela REQUERIMIENTO DE ENERGIA DE VENEZUELA PARA EL DÍA: sábado, 24 de marzo de 2012 CUTRICENTENARIO - CUESTECITAS ENERGIA REQUERIDA POR VENEZUELA HORA (Hora de Colombia) INTERCONEXIÓN ENERGIA OFRECIDA POR COLOMBIA INTERCONEXIÓN COROZO - SAN MATEO ENERGIA REQUERIDA HORA POR (Hora de Colombia) VENEZUELA ENERGIA OFRECIDA POR COLOMBIA [MW/h] [MW/h] [MW/h] [MW/h] 00:01-01: :01-01: :01-02: :01-02: :01-03: :01-03: :01-04: :01-04: :01-05: :01-05: :01-06: :01-06: :01-07: :01-07: :01-08: :01-08: :01-09: :01-09: :01-10: :01-10: :01-11: :01-11: :01-12: :01-12: :01-13: :01-13: :01-14: :01-14: :01-15: :01-15: :01-16: :01-16: :01-17: :01-17: :01-18: :01-18: :01-19: :01-19: :01-20: :01-20: :01-21: :01-21: :01-22: :01-22: :01-23: :01-23: :01-24: :01-24: TOTAL (GW/h) TOTAL (GW/h)

83 Exportaciones

84 Análisis energético Análisis eléctrico Despacho de generación Modelos de Optimización Modelos de Análisis Eléctrico de Seguridad Límites de cortes revaluados (transferencias máximas)

85 Horarios Recepción de ofertas 08:00 Programa Importación TIE Final 14:15 Ofertas TIE 13:00 09:00 Publicación de ofertas 13:35 Programa Importación TIE Inicial 14:45 15:05 Publicar Despacho Coordinado Publicar Despacho TIE

86 Despacho Económico

87 Informes

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