FORO LA SEGURIDAD ENERGÉTICA DE MÉXICO. MUSEO TECNOLÓGICO DE COMISIÓN FEDERAL DE ELECTRICIDAD 4 y 5 de mayo de 2011

Transcripción

1 FORO LA SEGURIDAD ENERGÉTICA DE MÉXICO MUSEO TECNOLÓGICO DE COMISIÓN FEDERAL DE ELECTRICIDAD Ó Ó 4 y 5 de mayo de 2011

2 FORO LA SEGURIDAD ENERGÉTICA DE MÉXICO Mesa: Confiabilidad de Sistemas Eléctricos Dr. José Horacio Tovar Hernández Instituto Tecnológico de Morelia

3 Contenido Introducción Qué se está haciendo en el Ámbito Universitario de México. Conclusiones

4 Introducción Reestructuración Orgánica (1982) Reducción de empresas verticalmente integradas. educc ó de e p esas e t ca e te teg adas Participación de capitales privados y públicos. Competencia en generación y comercialización. Demanda prácticamente inelástica. Mayor incertidumbre en la planificación de la operación. Reestructuración Tecnológica Incorporación de generación distribuida. Sistemas de supervisión y control inteligentes. d ó l l Mayor participación del consumidor. Nuevos modelos del sistema eléctrico Nuevos modelos del sistema eléctrico. Sistemas de Información y telecomunicaciones robustos.

5 Qué se está haciendo en el Ámbito Universitario el Ámbito Universitario de México

6 Red Actual Red Inteligente Transmisión de Energía De centrales a usuarios En todas direcciones. Información Dirigida a centros de control En todas direcciones. Operaciones Centralizadas Distribuidas Control Centralizado: SCADA Sistema Distribuido según jerarquía, negociación/coordinación. negociación/coordinación

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8 Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo f x, λ SBCOPF OPF Security Constraint Optimization Model Training Points BPNN Response 2400 Insecure operating point 2300 Secure operating point Pd9 (MW) Security Region Pd7 (MW)

9 Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo Vehículos Eléctricos Los vehículos eléctricos (VE) pueden ser usados como un recurso de almacenamiento distribuido, ayudando así a mitigar el esfuerzo del sistema eléctrico generando o consumiendo i d potencia i durante d h horas d alta de l o baja b j demanda respectivamente. Se han desarrollado modelos de VEs para facilitar su estudio en las l redes d eléctricas. lé t i Generalmente se modelan como nodos PQ con potencia activa determinada por el estado de carga de la batería y sin intercambio de potencia reactiva. reactiva Con los convertidores de electrónica de potencia adecuados los VEs son capaces de intercambiar potencia reactiva contribuyendo al soporte de voltaje. voltaje

10 CONVOCATORIA Monitoreo y Control de Área Amplia en SEP mediante información de UMF Desarrollo de Algoritmos Modelos matemáticos para aplicaciones en línea: Objetivos: Estimación paramétrica instantánea Acciones de control con información de las UMFs UMF 4 UMF 2 Short Time Fourier record de frecuencia 3 Short-Time Fourier Transform Frequency Spectrum Registro de la UMF Frequency Análisis Ejemplo: Comparación de Algoritmos UMF 1 E En registros obtenidos por UMF i b id UMF record de frecuencia Frecuencia Time Wavelets record de frecuencia Continuous Wavelet Time-Frequency Spectrum Tiempo Frequenc cy 0 Aplicación en Laboratorio Period Frecuencia Frec uencia t (s eg) t (seg) Tarjeta D/A ó generador de ondas arbitrarias Procesador digital de señales (DSP) Time Señal analógica Señal inicial Señal analógica Señal digital Procesado de Registros reales Concentración de datos 1.5 Osciloscopio 400

11 CINVESTAV UNIDAD GUADALAJARA E Evaluación l ió de d esquemas de d monitoreo, it supervisión i ió y control de redes eléctricas orientados al desarrollo de redes eléctricas inteligentes Desarrollo de métodos de análisis y control no lineal y no estacionarios para un mejor aprovechamiento de la energía eléctrica Análisis e implementación de algoritmos y técnicas para el procesamiento de mediciones fasoriales sincronizadas

12 CINVESTAV UNIDAD GUADALAJARA Generalidades y motivación y Smart Grid Cambiando los elementos electromecánicos existentes en la red eléctrica por elementos Calidad de servicio de estado sólido Adaptabilidad Plug and Play Auto regeneración Transformador Electrónico como elemento de manejo de potencia Liserre M., Sauter T., Hung J.Y., Future energy systems: Integrating renewable energy sources into the smart power grid through industrial electronics, IEEE Industrial Electronics Magazine., Vol: 4, Issue: 1 (2010), Pages:

13 CINVESTAV UNIDAD GUADALAJARA PET: Transformador Electrónico de Potencia (PET) Potencia (PET) Sistema de doble conversión AC/AC. Sistema de doble conversión AC/AC

14 CINVESTAV UNIDAD GUADALAJARA Transformador Electrónico de Transformador Electrónico de Potencia PET: Sistema de doble conversión AC/DC/AC aislado. Características de transformadores convencionales Mitigación de armónicas Corrección de factor de potencia Regulación instantánea de tensión g Mitigación de SAGs y SWELLs No uso de refrigerantes líquidos Más compactos y pequeños que sus equivalentes bobinados p yp q q q

15 Instituto Politécnico Nacional Centros de Control Regionales para la operación Centros de Control Regionales para la operación de sistemas eléctricos de distribución. Interfaces gráficas de análisis y georreferencia de I f áfi d áli i f i d alimentadores. Integración de mediciones de SCADA en sistemas I t ió d di i d SCADA it computacionales Cálculo de la distribución de cargas en alimentadores Cálculo de la distribución de cargas en alimentadores Medidas preventivas y correctivas (reducción de pérdidas regulación de voltaje confiabilidad balanceo pérdidas, regulación de voltaje, confiabilidad, balanceo de alimentadores, reconfiguración), entre otras.

16 Instituto Tecnológico de Morelia Desarrollo de interfaces para controladores Desarrollo de interfaces para controladores bajo la Norma IEC Desarrollo de IEDs orientados a control ll d i d l Desarrollo de algoritmos de mantenimiento (Assets management) Desarrollo de algoritmos de protección g p considerando plataforma de comunicación

17 Instituto Tecnológico de Morelia Reconfiguración de sistemas de distribución en tiempo real. Identificación de nuevas oportunidades de p eficientar la operación de compañías y p distribuidoras y comportamiento de consumidores (mercados regionales/locales de p g ) compraventa de energía eléctrica). Revisión y diseño de marcos regulatorios para el desarrollo eficiente del concepto de red desarrollo eficiente del concepto de red inteligente.

18 Escuela de Verano en Sistemas de Potencia Objetivo: Difundir lo que se está desarrollando Obj ti Dif di l tá d ll d en sistemas eléctricos de potencia en los dif diferentes sectores (industrial, proveedores, t t (i d t i l d académico, otras instituciones) UNAM, UMSNH, UAM, IPN, CINVESTAV, UdeG, UANL, ITM, ITL, CFE, CEPAL, CRE, IIE.

19 Conclusiones Hay varias instituciones desarrollando proyectos asociados a redes inteligentes y otras áreas de i d d i t li t t á d los sistemas eléctricos relacionadas a la confiabilidad del sistema eléctrico. fi bilid d d l i t lé t i El problema no solamente es técnico. Es además: económico, político, social, ambiental y regulatorio.

20 Conclusiones Para garantizar la seguridad energética de México en el largo plazo, se debe: ll l d b Plantear una política global que establezca p g q claramente las metas asociadas a la garantía del suministro de energía eléctrica en los plazos corto, mediano y largo, con niveles de confiabilidad y seguridad adecuados. Crear un plan de desarrollo energético integral donde se incluya a todas las instituciones que pueden contribuir a su realización contribuir a su realización.

21 Contribuyentes César Ángeles Camacho Emilio Baroccio Espejo Claudio Rubén Fuerte Esquivel Norberto García Barriga Guillermo Gutiérrez Alcaraz Guillermo Gutiérrez Alcaraz Alejandra Jiménez Vega Ernesto Mercado Edgar Moreno Goytia Ed M G ti Ricardo Mota Palomino Fernando Martínez Cárdenas Juan Manuel Ramírez Arturo Román Messina Johnny Posadas Contreras Johnny Posadas Contreras Daniel Ruiz vega