ANEXO 3. Procedimiento Técnico N 21 Reserva Rotante Para Regulación Primaria de Frecuencia

Transcripción

1 ANEXO 3 Guía técnica 2016 PARA VERIFICAR EL IMPEDIMENTO PARA BRINDAR EL SERVICIO DE REGULACIÓN PRIMARIA DE FRECUENCIA Y PARA HOMOLOGAR EL MODELO MATEMÁTICO DEL REGULADOR DE VELOCIDAD Procedimiento Técnico N 21 Reserva Rotante Para Regulación Primaria de Frecuencia

2 1. OBJETIVO Establecer una guía para verificar el impedimento para brindar el servicio de Regulación Primaria de Frecuencia (RPF): por imposibilidad técnica u otras razones justificadas por el Generador propietario. Asimismo, para homologar el modelo matemático del regulador de velocidad de las unidades de generación que soliciten la delegación de este servicio de RPF a otra unidad. 2. ALCANCE Esta Guía es de aplicación para las unidades de generación que delegarán el servicio de RPF a otra unidad de generación. Para ello, los Generadores propietarios las unidades de generación que consideren que no cuentan con las condiciones técnicas u otras razones justificadas, para participar en el servicio de RPF, deberán realizar lo establecido en los numerales 4 y 5 de la presente Guía. Esta guía podrá ser modificada y complementada por el COES a partir de su experiencia práctica en la realización de las pruebas, incorporando elementos que permitan identificar y contemplar las particularidades de cada uno de los tipos de instalaciones de generación. 3. DEFINICIONES 3.1 Consultor Especializado: Empresa consultora de la lista de consultores calificados por el COES, contratada por el Generador propietario de la unidad para realizar las pruebas y verificaciones a las que se hace referencia en los puntos 4 y 5 de este documento. 3.2 Pruebas: Son ensayos que se ejecutan para verificar la respuesta de los diferentes lazos del sistema de control asociado a una unidad de generación. 3.3 Modelo matemático homologado: Es el modelo matemático del que ha sido comprobada su capacidad de reproducir correctamente el comportamiento de la unidad generadora y su sistema de control asociado, mediante la contrastación con pruebas de campo o simulación de condiciones equivalentes. 4. VERIFICACIÓN DEL IMPEDIMENTO PARA BRINDAR EL SERVICIO DE RPF La verificación del impedimento para brindar el servicio de Regulación Primaria de Frecuencia (RPF): por imposibilidad técnica u otras razones justificadas por el Generador propietario se define como un proceso de auditoría que debe seguir el Consultor Especializado, teniendo la responsabilidad de analizar la información recibida; y en caso sea necesario, elaborar y ejecutar protocolos específicos de ensayos. Finalmente, entregará un informe documentado del proceso incluyendo las conclusiones obtenidas. Dicho informe debe contener entre otras cosas, lo siguiente: - Las etapas del proceso - Las partes involucradas y sus responsabilidades - La información técnica requerida - La descripción detallada del impedimento aducido - Los criterios para determinar la suficiencia de la información recibida o la necesidad de información y ensayos complementarios

3 - Protocolos del proceso - Resultado final - Conclusiones 5. HOMOLOGACIÓN DEL Se define como una prueba que debe realizar el Consultor Especializado con la finalidad de identificar y registrar las magnitudes y parámetros que permitan homologar el modelo matemático del regulador de velocidad de las unidades de generación, tal que permita representar adecuadamente las capacidades de la misma, respecto de la regulación de frecuencia. Para ello, se debe cumplir lo establecido en los siguientes puntos. 5.1 DOCUMENTACIÓN TÉCNICA A PRESENTAR Además de la información solicitada en el numeral 8 del PR-21, el Generador propietario debe adjuntar la siguiente información: - Máxima capacidad de regulación como porcentaje de la potencia efectiva - Gradiente de toma de carga y descarga - Diagrama de bloques de controladores, indicando el tipo de control, así como las características no lineales, rangos de ajuste de los limitadores, etc. - Lista de señales SCADA y Diagrama Unifilar detallado 5.2 EQUIPAMIENTO REQUERIDO El Consultor podrá apoyarse con todo el equipamiento de medición necesario para lograr una completa evaluación del desempeño de la unidad. Estos equipamientos deberán estar claramente especificados en el Informe Final. 5.3 REQUERIMIENTOS BÁSICOS QUE DEBERÁN CUMPLIR LOS SISTEMAS DE MEDICIÓN Se utilizarán sistemas de medición y registro de variables que cumplan con las prácticas recomendadas en normas internacionales tales como IEEE, ASTM, IEC, VDE u homologaciones a éstas, las que deberán quedar descritas en el respectivo Informe Final. En el Informe Final de pruebas se debe adjuntar los certificados de calibración de los equipos, así como la precisión de las mismas. 5.4 PROTOCOLO PARA LAS PRUEBAS El protocolo de pruebas que se aplicará a cada unidad será definido por el Consultor especializado pudiendo ser diferente para cada caso específico; y deberá ser detallado e incluido en el Informe Final de pruebas. 5.5 MAGNITUDES A REGISTRAR Las magnitudes a registrar como mínimo son las siguientes: - Frecuencia de la red - Potencia activa de la unidad a monitorear - Consigna de potencia activa de la unidad a monitorear - Registro de las señales de inyección de prueba

4 - Otras que sean necesarias para las pruebas de homologación y que debe ser detalladas en el Informe Final de las pruebas. Éstas deben tener una tasa mínima de una muestra por segundo (1 sample/sec). Todos los conversores Digital/Analógicos y Analógicos/Digital que intervienen en las pruebas deben tener una precisión mínima de 12 bits. La exactitud requerida para las señales de la potencia es de 0.5% y de 0.01 Hz para la frecuencia. 5.6 METODOLOGÍA DE LAS PRUEBAS Metodología General - Ninguno de los dispositivos de protección de las instalaciones de generación debe ser desconectado o inhabilitado durante la ejecución de las Pruebas. - Se realiza en condiciones operativas normales con el modo de regulación de frecuencia activado y como mínimo en tres niveles de potencia activa: 5% más de la potencia de Mínimo Técnico, 5% menos de la Potencia Efectiva y en el 50% del rango entre la Potencia Efectiva y la potencia de Mínimo Técnico. - Se interviene en los reguladores de velocidad de las unidades de forma de introducir pequeñas perturbaciones tipo escalón y/o tomando registros de operación normal de la unidad expuesta a las variaciones normales de frecuencia del Sistema. Antes y durante las pruebas, se debe verificar que las señales de prueba inyectadas para los ensayos de campo ingresen al sistema de control libres de todo tipo de condicionamiento, filtrado o señal sobrepuesta proveniente de cualquier control secundario. - Para determinar la potencia máxima alcanzable y los gradientes de toma de carga y descarga, se configura que la unidad de generación alcance un valor de potencia mayor al esperado a plena carga a partir de su potencia de mínimo técnico y viceversa. - Para el caso de unidades generadoras impulsadas por turbinas de gas, se deberá evaluar la respuesta del sistema de control velocidad-potencia de la máquina motriz y del lazo de control de temperatura, frente a una señal en la consigna de frecuencia que simule un importante y abrupto descenso de la frecuencia - Para la determinación de la constante de inercia (H), se realiza un rechazo de carga de acuerdo a lo que recomiende el Consultor Especializado. - La adquisición de datos se realiza de dos formas distintas: utilizando el equipo de adquisición de datos propiedad de la consultora especializada o utilizando el propio sistema de adquisición de datos de la unidad. Previo al inicio de las pruebas, para el primer caso, se determinan los puntos de conexión de las señales de interés para la instalación de los equipos; y para el segundo, se procede a la correcta configuración del mismo Metodología Específica - La metodología específica que se aplicará en cada unidad será analizada en sitio previo al inicio de las pruebas con colaboración y acuerdo del personal técnico de planta. La mencionada metodología se debe describir en cada Informe Final.

5 5.7 PARÁMETROS DE INTERÉS - Estatismo permanente del lazo automático de control de velocidad - Máxima banda muerta del controlador de velocidad - Tiempo de establecimiento del lazo de control de frecuencia, y el gradiente de toma de carga, frente a escalones en la consigna de frecuencia o potencia - Amortiguamiento del lazo de control de velocidad en todos los modos posibles de operación - Capacidad de toma o reducción de carga, en forma automática, por acción del controlador de velocidad de su máquina motriz ante las variaciones de frecuencia presentadas en el SEIN - Gradiente de toma de carga y máxima potencia - Parámetros del lazo de Control de Temperatura de unidades térmicas - La inercia mecánica del conjunto generador-máquina motriz - Otros parámetros importantes que permitan representar el modelo matemático homologado 5.8 ACTA DE LA PRUEBA Al finalizar las pruebas, la Consultora Especializada levantará un acta en la cual se consignarán los resultados obtenidos y todos los aspectos relevantes que considere necesarios a efectos de cumplir con lo establecido en la Guía. Esta acta será firmada por cada uno de los participantes, dejando constancia de sus observaciones si las hubiera. 5.9 INFORME FINAL DE RESULTADOS El Informe Final del Consultor Especializado será presentado conforme a los plazos establecidos en el Anexo 7 del PR-21 y será sustentado ante el COES. Dicho informe debe contener como mínimo lo siguiente: I. INTRODUCCIÓN Descripción del personal participante Equipos utilizados y requerimientos básicos Definiciones y abreviaturas II. RESUMEN EJECUTIVO Datos de la unidad de generación Información técnica Principales resultados Modelo matemático en Simulink MATLAB y en Digsilent con ajustes as built III. PRUEBAS Protocolo de pruebas Cronograma de pruebas / plan de trabajo Metodología aplicada Contingencias observadas IV. HOMOLOGACIÓN Proceso de Homologación

6 Descripción del modelo de control V. ANEXOS Acta de la prueba Mediciones obtenidas Certificado de calibración de equipos