DESARROLLO DE METRICAS DINAMICAS DE CALIDAD DE SERVICIO EN SECTORES DE GENERACION-TRANSMISION Y SU EVALUACION ECONOMICA

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1 CONICYT: Repositorio Institucional: Ficha de Iniciativa de CIT (Ciencia, Tecnología e Innovación) 1 FONDECYT-REGULAR DESARROLLO DE METRICAS DINAMICAS DE CALIDAD DE SERVICIO EN SECTORES DE GENERACION-TRANSMISION Y SU EVALUACION ECONOMICA Programa: Fondecyt Regular El principal objetivo de este proyecto es el desarrollo de las bases técnicas de una Métrica Dinámica de Calidad de Servicio, que permita evaluar la calidad de la operación en estado de regimen Transitorio y Permanente de los sistemas eléctricos de Generación-Transmisión, a través de índices específicos que se propondrán y evaluarán en este proyecto. Se aborda esta problemática principalmente a través de simulaciones de la operación de sistemas eléctricos reales de Chile, tales como: i) El Sistema Interconectado Central (SIC) y ii) El Sistema Interconectado del Norte Grande (SING). Las simulaciones de la operación del SIC y SING serán apoyadas con mediciones en terreno de algunas subestaciones importantes de estos sistemas, algunas de las cuales ya han sido realizadas y otras están en vías de ejecución. Para este propósito la Universidad cuenta con dos modernos equipos de adquisición de datos de 16 canales (voltajes y corrientes) cada uno, que incluye un software de análisis avanzado de señales. Adicionalmente, se dispone de numerosas mediciones y de los datos de sistemas de Generación-Transmisión de otros países de Sudamérica.Se desarrollan modelos matemáticos de la operación tanto transitoria (vía programa de estabilidad transitoria) como dinámica (vía programa de estabilidad dinámica de pequeña señal) para un sistema eléctrico de Generación Transmisión, que incluye una representación detallada tanto en el número de barras, transformadores y líneas de transmisión y subtransmisión como de sus componentes: máquinas síncronas y de inducción representadas por modelos matemáticos de diverso orden y grado de complejidad, reguladores de tensión y velocidad de diversos tipos, señales estabilizadoras de potencia, relés de baja frecuencia tipos umbral y tasa de variación de frecuencia y relés de bajo voltaje.estos modelos y sus parámetros son incorporados a un programa computacional para proceder a la evaluación transitoria y dinámica de escenarios críticos de operación del sistema generación-transmisión, en especial para evaluar la incorporación de nuevas centrales generadoras en un sistema eléctrico con propiedades dinámicas conocidas y especificar -en términos dinámicos (valga la redundancia)- las características técnicas que deben cumplir tanto los parámetros de la nueva máquina como sus dispositivos de control (excitatrices, reguladores de tensión y velocidad, señales estabilizadoras) que se incorporan al sistema de generación-transmisión. Las características transitorias y dinámicas del sistema conjunto de generación-transmisión, específicamente la red de transmisión, también son evaluadas para perturbaciones típicas y con el objeto de establecer los nuevos índices de desempeño (e.g. métrica dinámica) del sistema eléctrico. La

2 CONICYT: Repositorio Institucional: Ficha de Iniciativa de CIT (Ciencia, Tecnología e Innovación) 2 determinación de las capacidades máximas de las líneas y la compensación de reactivos shunt serán temas centrales en la evaluación del desempeño de la red de transmisión.se analiza para un sistema eléctrico de Generación-Transmisión la determinación de la reserva de potencia (considerando aspectos técnicos y económicos propios de un mercado eléctrico competitivo) y la operación de su esquema de desprendimiento de carga vía tanto Relés de Baja Frecuencia (RBF) como Relés de Bajo Voltaje (RBV), ambos representados en los modelos matemáticos y activos en la simulación de la operación real en forma simultánea. La evaluación económica de la métrica dinámica de calidad de servicio eléctrico, centrada como primera aproximación en los siguientes tres parámetros técnicos: i) nivel de distorsión armónica de voltaje, ii) índices de severidad de Flicker y iii) fluctuaciones de tensión, constituyen una de las partes principales del presente proyecto. En este contexto se plantean y evaluan en términos económicos algunos esquemas de penalización en el segmento de generación-transmisión por la existencia en barras del sistema de una calidad inferior a los límites establecidos por el Reglamento Eléctrico. Antecedentes # Nombre : DESARROLLO DE METRICAS DINAMICAS DE CALIDAD DE SERVICIO EN SECTORES DE GENERACION-TRANSMISION Y SU EVALUACION ECONOMICA # Número : # Año Concurso : 2001 # Concurso : FONDECYT-REGULAR # Consejo : TECNOLOGIA # Duración : 2 años # Estado : APROBADO # Sector de Aplicación : INVESTIGACIóN GENERAL El principal objetivo de este proyecto es el desarrollo de las bases técnicas de una Métrica Dinámica de Calidad de Servicio, que permita evaluar la calidad de la operación en estado de regimen Transitorio y Permanente de los sistemas eléctricos de Generación-Transmisión, a través de índices específicos que se propondrán y evaluarán en este proyecto. Se aborda esta problemática principalmente a través de simulaciones de la operación de sistemas eléctricos reales de Chile, tales como: i) El Sistema Interconectado Central (SIC) y ii) El Sistema Interconectado del Norte Grande (SING). Las simulaciones de la operación del SIC y SING serán apoyadas con mediciones en terreno de algunas subestaciones importantes de estos sistemas, algunas de las cuales ya han sido realizadas y otras están en vías de ejecución. Para este propósito la Universidad cuenta con dos modernos equipos de adquisición de datos de 16 canales (voltajes y corrientes) cada uno, que incluye un software de análisis avanzado de señales. Adicionalmente, se dispone de numerosas mediciones y de los datos de sistemas de Generación-Transmisión de otros países de Sudamérica. Se desarrollan modelos matemáticos de la operación tanto transitoria (vía programa de estabilidad transitoria) como dinámica (vía programa de estabilidad dinámica de pequeña señal) para un sistema eléctrico de Generación Transmisión, que incluye una representación detallada tanto en el número de barras, transformadores y líneas de transmisión y subtransmisión como de sus componentes: máquinas síncronas y de inducción representadas por modelos matemáticos de diverso orden y grado de complejidad, reguladores de tensión y

3 CONICYT: Repositorio Institucional: Ficha de Iniciativa de CIT (Ciencia, Tecnología e Innovación) 3 velocidad de diversos tipos, señales estabilizadoras de potencia, relés de baja frecuencia tipos umbral y tasa de variación de frecuencia y relés de bajo voltaje. Estos modelos y sus parámetros son incorporados a un programa computacional para proceder a la evaluación transitoria y dinámica de escenarios críticos de operación del sistema generación-transmisión, en especial para evaluar la incorporación de nuevas centrales generadoras en un sistema eléctrico con propiedades dinámicas conocidas y especificar -en términos dinámicos (valga la redundancia)- las características técnicas que deben cumplir tanto los parámetros de la nueva máquina como sus dispositivos de control (excitatrices, reguladores de tensión y velocidad, señales estabilizadoras) que se incorporan al sistema de generación-transmisión. Las características transitorias y dinámicas del sistema conjunto de generación-transmisión, específicamente la red de transmisión, también son evaluadas para perturbaciones típicas y con el objeto de establecer los nuevos índices de desempeño (e.g. métrica dinámica) del sistema eléctrico. La determinación de las capacidades máximas de las líneas y la compensación de reactivos shunt serán temas centrales en la evaluación del desempeño de la red de transmisión. Se analiza para un sistema eléctrico de Generación-Transmisión la determinación de la reserva de potencia (considerando aspectos técnicos y económicos propios de un mercado eléctrico competitivo) y la operación de su esquema de desprendimiento de carga vía tanto Relés de Baja Frecuencia (RBF) como Relés de Bajo Voltaje (RBV), ambos representados en los modelos matemáticos y activos en la simulación de la operación real en forma simultánea. La evaluación económica de la métrica dinámica de calidad de servicio eléctrico, centrada como primera aproximación en los siguientes tres parámetros técnicos: i) nivel de distorsión armónica de voltaje, ii) índices de severidad de Flicker y iii) fluctuaciones de tensión, constituyen una de las partes principales del presente proyecto. En este contexto se plantean y evaluan en términos económicos algunos esquemas de penalización en el segmento de generación-transmisión por la existencia en barras del sistema de una calidad inferior a los límites establecidos por el Reglamento Eléctrico. Resultados ARTICULOS # SECONDARY MARKET AND FUTURES MARKET FOR THE PROVISION OF GAS PIPELINE TRANSPORTATION CAPACITY, ENERGY JOURNAL, VOL.24 (1):23-47, # KUFLIK, ANDRES T.

4 CONICYT: Repositorio Institucional: Ficha de Iniciativa de CIT (Ciencia, Tecnología e Innovación) 4 EVENTOS # ACCUARACY OF DIGITAL REVENUE METERS IN PRESENCE OF HARMONIC DISTORTION, En: 3º INTERNATIONAL CONFERENCE ELECTRIC POWER QUALITY AND SUPPLY RELIABILITY. ESTONIA # CAKO, E # CZIRA, ZSUSSA # DAN, ANDRES. # EXPERIENCIAS LATINOAMERICANS EN CALIDAD DE SERVICIO ELECTRICO, En: 1º JORNADAS DE DERECHO ELECTRICO. SANTIAGO, CHILE # MERCADOS LIBRES, REGULADOS Y SIMULADOS EN EL DIAGNOSTICO DE LAS CRISIS ELECTRICAS, En: 1º JORNADAS DE DERECHO ELECTRICO. SANTIAGO, CHILE # OPPORTUNITIES FOR IMPLEMENTATION OF DEMAND SIDE MANAGEMENT PROGRAMS IN A DEREGULATED ELECTRIC DISTRIBUTION SECTOR: CHILEAN CASE STUDY, En: 3º MED POWER CONFERENCE. ATHENS, GRECIA

5 CONICYT: Repositorio Institucional: Ficha de Iniciativa de CIT (Ciencia, Tecnología e Innovación) 5 # BOROZAN, VESNA # STEVKOVSKA, SASKA. INFORME FINAL # DESARROLLO DE METRICAS DINAMICAS DE CALIDAD DE SERVICIO EN SECTORES DE GENERACION-TRANSMISION Y SU EVALUACION ECONOMICA, p. MANUSCRITOS # BUSINESS OPPORTUNITIES AND DYNAMIC COMPETITION THROUGH DISTRIBUTED GENERATION IN PRIMARY ELECTRICITY DISTRIBUTION NETWORKS, 8 p. # VASQUEZ LOBOS, RICARDO ALFREDO. # DESARROLLO DE UNA METRICA PARA LA EVALUACION DEL DESEMPEÑO DINAMICO DE UN SISTEMA DE GENERACION-TRANSMISION, 7 p.

6 CONICYT: Repositorio Institucional: Ficha de Iniciativa de CIT (Ciencia, Tecnología e Innovación) 6 # GROSS, GEOGE # ROCA OLIVEROS, MIGUEL ANGEL # TAPIA MUÑOZ, HUGO ANDRES. # DYNAMIC PERFORMANCE AND RESOURSE MIX MODIFICATION IN COMPETITIVE ENVIRONMENTS, 8 p. # ROCA OLIVEROS, MIGUEL ANGEL. # ESTIMATING DSM POTENTIAL IN THE CHILEAN DISTRIBUTION SECTOR, # BOROZAN, VESNA # STEVKOVSKA, SASKA. # MODELOS DE PROPAGACION Y MEDICIONES SIMULTANEAS DE NIVELES DE DISTORSION ARMONICA, 8 p. # CZIRA, ZSUSSA # DAN, ANDRES

7 CONICYT: Repositorio Institucional: Ficha de Iniciativa de CIT (Ciencia, Tecnología e Innovación) 7 # FUSTER FERNANDEZ, JOSE IGNACIO. # OPORTUNIDADES DE NEGOCIO EN LA APLICACION DE GENERACION DISTRIBUITA EN REDES PRIMARIAS DE DISTRIBUCION, 9 p. # VASQUEZ LOBOS, RICARDO ALFREDO. # PRICE AND ACCESS CHARGE DISCRIMINATION IN ELECTRICITY DISTRIBUTION: AN APPLICATION TO THE CHILEAN CASE, 35 p.. # GIACONI, PABLO. TESIS # DESARROLLO Y APLICACION DE PLANES DE GESTION DE DEMANDA EN EMPRESAS ELECTRICAS DE DISTRIBUCION, Tesis para optar al grado de MAGISTER EN CIENCIAS INGENIERIA. SANTIAGO, CHILE. PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE (PUC), FACULTAD DE INGENIERIA, ESCUELA DE INGENIERIA Profesor Guia: RIOS MARCUELLO, SEBASTIAN.

8 CONICYT: Repositorio Institucional: Ficha de Iniciativa de CIT (Ciencia, Tecnología e Innovación) 8 # STEVKOVSKA, SASKA. # ESTUDIO TECNICO Y ECONOMICO DE LA GENERACION DISTRIBUIDA EN EL SECTOR DE DISTRIBUCION DEL MERCADO ELECTRICO CHILENO, Tesis para optar al grado de MAGISTER EN CIENCIAS INGENIERIA. SANTIAGO, CHILE. PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE (PUC), FACULTAD DE INGENIERIA, ESCUELA DE INGENIERIA Profesor Guia: RAINERI BERNAIN, RICARDO JORGE. # VASQUEZ LOBOS, RICARDO ALFREDO. # EVALUACION DEL COMPORTAMIENTO DINAMICO DE UN SISTEMA ELECTRICO DE GENERACION-TRANSMISION: ASPECTOS TECNICOS Y VALORACION ECONOMICA, Tesis para optar al grado de MAGISTER EN CIENCIAS INGENIERIA. SANTIAGO, CHILE. PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE (PUC), FACULTAD DE INGENIERIA, ESCUELA DE INGENIERIA Profesor Guia: RAINERI BERNAIN, RICARDO JORGE. # ROCA OLIVEROS, MIGUEL ANGEL. # EVALUACION Y MEDICIONES DE NIVELES DE DISTORSION ARMONICA EN SISTEMAS DE GENERACION-TRANSMISION, Tesis para optar al grado de MAGISTER EN CIENCIAS INGENIERIA. SANTIAGO, CHILE. PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE (PUC), FACULTAD DE INGENIERIA, ESCUELA DE INGENIERIA Profesor Guia: RIOS MARCUELLO, SEBASTIAN. # FUSTER FERNANDEZ, JOSE IGNACIO.

9 CONICYT: Repositorio Institucional: Ficha de Iniciativa de CIT (Ciencia, Tecnología e Innovación) 9 # SIMULACION DE LA OPERACION DINAMICA DE UNIDADES GENERADORAS CON TURBINAS A GAS, VAPOR Y CICLO COMBINADO, Tesis para optar al grado de MAGISTER EN CIENCIAS INGENIERIA. SANTIAGO, CHILE. PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE (PUC), FACULTAD DE INGENIERIA, ESCUELA DE INGENIERIA Profesor Guia: RIOS MARCUELLO, SEBASTIAN. # NAKIC, GORAN. # TARIFICACION DE SERVICIOS COMPLEMENTARIOS EN LA INDUSTRIA ELECTRICA CHILENA, Profesor Guia: RAINERI BERNAIN, RICARDO JORGE. # SCHIELE MUÑOZ, DENEB ALEJANDRO.