INGENIERÍA ENERGÉTICA

Transcripción

1 INGENIERÍ ENERGÉTI MERDO DE PRODUIÓN: servicios complementarios Mercado de producción Los servicios complementarios (SS) son necesarios para garantizar la seguridad y la calidad del servicio. Regulación primaria (obligatorio) Regulación secundaria (potestativo) Regulación terciaria (potestativo) Regulación frecuenciapotencia ontrol de tensiones (obligatorio/potestativo) Reposición del servicio (potestativo) Deslastre de cargas (obligatorio) Los SS potestativos son asignados por mecanismos de subasta competitiva. Ingeniería Energética 2 1

2 Mercado de Producción La regulación en el mercado de servicios complementarios Regulación Potencia-frecuencia Regulación primaria: obligatorio para todos los grupos Regulación secundaria: consigna de potencia para hacer cero el error acumulado de frecuencia; zonal Regulación terciaria: signación de potencia por despacho económico de mercado; nacional Regulación de tensión Regulación primaria: cada grupo mantiene la tensión en su nudo. Regulación secundaria: control de la tensión en los nudos por áreas. Regulación terciaria: consigna de tensión para nudos piloto, baterías, reactancias y tomas de trafo. Ingeniería Energética 3 Servicios complementarios Generador síncrono: apaz de modificar su producción de P y Q de forma continua y controlada. La P se controla mediante la modificación de la admisión de caudal en la correspondiente turbina (gas, vapor o agua). La regulación de tensión se realiza mediante el control de la intensidad de excitación, lo que modifica la fem interna de la máquina (V en bornes). Ingeniería Energética 4 2

3 Servicios complementarios La función básica del bucle de control automático de f en un generador es mantener la P de salida y la f del mismo dentro de los límites deseados. El bucle primario de control de f realiza un tosco ajuste inicial de f. on ayuda del regulador de velocidad y del control de las válvulas de vapor o de flujo de agua, la f es regulada para que la P de salida de la máquina reaccione a las fluctuaciones de carga. El bucle secundario realiza un ajuste fino de f. on ayuda de un integrador consigue que el error de f=0. Este bucle secundario es más lento que el primario y sólo actúa cuando el bucle primario ha realizado su labor. Ingeniería Energética 5 Servicios complementarios Regulación primaria Garantiza el equilibrio instantáneo entre generación y consumo. Servicio obligatorio (±1,5% Pn) y no retribuido. Regulación local de cada grupo. onstantes de tiempo pequeñas en términos relativos (t<10 s.) Respuesta de un grupo de generación ante escalón de potencia demandada. Ingeniería Energética 6 3

4 Servicios complementarios Regulación secundaria Regulación zonal por despachos de operación. Respuesta más lenta que la regulación primaria (de 20 s. a 2 min.). ontrol automático de la generación: G. Error de control de área: E. Servicio ofertado por los agentes al mercado de servicios complementarios Ingeniería Energética 7 Servicios complementarios Regulación terciaria Regulación global de todo el sistema eléctrico nacional Respuesta aún más lenta que la regulación secundaria. Servicio ofertado por los agentes al mercado de servicios complementarios Ingeniería Energética 8 4

5 Servicios complementarios Regulación de tensión Destinado a mantener la tensión en los nudos a un nivel aceptable Retribución dividida: Parte obligatoria no retribuida Parte adicional voluntaria y retribuida a precio regulado Penalización por incumplimiento Servicios obligatorios: Generación: Margen mínimo generación/absorción de reactiva Transporte: Maniobras en elementos Distribución: Utilización de elementos de control onsumidores: onsumo de energía reactiva Servicios voluntarios: Ofertas de banda adicional a la obligatoria Ofertas sin precio: precios regulados Ingeniería Energética 9 Servicios complementarios El control de tensiones y la gestión de Q están íntimamente ligados. Es necesario el uso de equipos de generación y transporte para inyectar o absorber potencia reactiva para mantener las tensiones de los nudos de la red de transporte dentro de los márgenes requeridos para garantizar los criterios de seguridad y calidad del suministro. Las empresas eléctricas están obligadas a mantener sus tensiones de suministros entre unos límites claramente definidos. El carácter de la carga y los instrumentos de compensación juegan un papel esencial en el mantenimiento de los límites de la tensión. Ingeniería Energética 10 5

6 Servicios complementarios V R /E S Estabilidad del sistema eléctrico 0.9 lag 0.95 lag lead 0.9 lead Línea de puntos críticos P R /P RMX aracterísticas VR-PR de un sistema Ingeniería Energética 11 Ejemplo : Resolución de Restricciones sobre el P(I) Oferta MD 2,5 3,0 4,0 4,5 Oferta MD 2,5 3,5 4,0 Oferta MD 3,5 4,5 5,5 0 D 500 Programación en el P: Solución Económica PMH: 3 c /kwh signación : (MWh), (MWh) Ingeniería Energética 12 6

7 Ejemplo : Resolución de Restricciones sobre el P(II) L2 (400MV) L1 (400MV) L3 (400MV) Estado normal Estado normal : no S y no ST ontingencias # L1 S (25%) de L3 # L # L3 S (25%) de L1 Solución: MW coplar : GDO ( MW) Para recuadrar el programa: Redespachar : EO (-MW) Limitaciones: : GSR; : GSR Ingeniería Energética 13 Ejemplo: signación de anda de Regulación Secundaria Intercambio= 0 Requerimientos: RSSU(a Subir) 130MW / RSJ (a Subir): MW L1 (400MV) L2 (400MV) L3 (400MV) Oferta anda MW /kw RS: 0,9 R: 500 Oferta anda MW /kw RS: 50 0,7 R: 20 Oferta anda MW /kw RS: 0,5 R: signación: : (S: MW; :77MW) : (S: 30MW; :23MW) PM = 0,9 /kw PVP+signación anda=pvd Ingeniería Energética 14 7

8 Ejemplo: signación de anda de Regulación Secundaria 75 L2 (400MV) 30/23 L1 (400MV) L3 (400MV) PVD RS/R / Ingeniería Energética 15 Ejemplo : Sesión Intradiario Señal : Previsión demanda OS 575MW L2 (400MV) L1 (400MV) L3 (400MV) Oferta ompra 50 3,0 Oferta Venta 2,5 500 Oferta ompra 25 30,0 Programación en el MI : justes de generación y demanda PMI= 2,5 c /kwh signación : : +75MWh; Demanda : -25MWh; :-50MWh Ingeniería Energética 16 8

9 Ejemplo : Sesión Intradiario 75 L2 (400MV) /23 L1 (400MV) L3 (400MV) PHF / Las ofertas de venta no generan ninguna restricción. (Nota : en el MI, el gen. ha ganado 50x(PMH-PMI)x10 ) Ingeniería Energética 17 Ejemplo : Sesión Intradiario (otro caso) Señal : Previsión demanda OS 575MW L2 (400MV) Oferta ompra 50 3,0 L1 (400MV) L3 (400MV) Oferta Venta 3,5 500 Oferta ompra 25 30,0 Programación en el MI : justes de generación y demanda PMI= 3,5 c /kwh signación : : +25MWh; Demanda : -25MWh; Ingeniería Energética 18 9

10 Ejemplo : Sesión Intradiario 75 L2 (400MV) 30/23 L1 (400MV) L3 (400MV) PHF / Las ofertas de venta no generan ninguna restricción. (Nota : en el MI, el gen. ha ganado 50x(PMH-PMI)x10 ) Ingeniería Energética 19 Ejemplo : Gestión de Desvíos Señal : Previsión demanda OS 600MW 75 L2 (400MV) -50 L1 (400MV) L3 (400MV) El OS conforme a su mejor previsión de la demanda convoca desvíos a subir de 125MWh para esa hora onvocatoria : (Demanda Prevista-Generación) = Ingeniería Energética 20 10

11 Ejemplo : Gestión de Desvíos 150 Oferta 50 5,0 L1 (400MV) 75 Previsión demanda OS: 600MW L2 (400MV) Ingeniería Energética 21 L3 (400MV) 600 PHF Oferta G.D. asignación: 6,5 Precio : 6,5 c /kwh : 50MWh; :75MWh Sobrecoste de la GD = 125x(6,5-3,0)x10 (Nota: deja de cobrar 50x3x10 y paga además el 40% del sobrecoste de la GD) 250 Ejemplo: Terciaria (PHO) 150 Previsión demanda OS : 650MW 75 L2 (400MV) 250 PHF L1 (400MV) L3 (400MV) 600 Oferta 25 5,0 75 7,0 El OS conforme a su mejor previsión de la demanda asigna a las (H-15 ) 50MWh de terciaria a subir onvocatoria : (Demanda Prevista-Generación)= Ingeniería Energética 22 11

12 Ejemplo: Terciaria (PHO) 150 Previsión demanda OS : 650MW 75 L2 (400MV) 250 L1 (400MV) L3 (400MV) PHO Terciaria asignación: Precio: 7,0 c /kwh : 50 MWh Sobrecoste de la Terciaria = 50x(7,0-3,0)x10 (Se repartirá entre todos los que se hayan desviado de su programa, es decir, en función de la diferencia entre programa y medidas) Ingeniería Energética 23 12