Guía de Aplicación: Determinación de Restricciones del Sistema de Transmisión para los Análisis de Expansión. Dirección de Planificación y Desarrollo

Transcripción

1 Guía de Aplicación: Determinación de Restricciones del Sistema de Transmisión para los Análisis de Expansión Dirección de Planificación y Desarrollo Autor Departamento de Planificación Fecha Julio-2016 Identificador GdA DPD - 50 Versión 1.0

2 1.- ANTECEDENTES 1.1 Objetivo El objetivo de la presente Guía de Aplicación es describir las actividades y metodologías que se deben seguir para la determinación de restricciones de transmisión a considerar en el proceso de elaboración anual de la Propuesta de Expansión Troncal realizada por la Dirección de Planificación y Desarrollo del CDEC SIC. 1.2 Antecedentes Normativos - Artículo 99, DFL N 4/2007, NTSyCS. 1.3 Responsables y Funciones 1. DPL: Departamento de Planificación (DPD). 1.4 Abreviaturas. PLP : Modelo de Programación de Largo Plazo NTSyCS : Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio EDAG : Esquema de Desconexión Automática de Generación. EDAC : Esquema de Desconexión Automática de Carga. ERAG : Esquema de Reducción Automática de Generación 1.5 Control y Seguimiento REV FECHA ELABORADO REVISADO APROBADO Eduardo Esperguel G. Deninson Fuentes del C. SRyCT 50 Guía de Aplicación Determinación de Restricciones del Sistema de Transmisión para Análisis de Expansión 2

3 2.- DIAGRAMA 50 Guía de Aplicación Determinación de Restricciones del Sistema de Transmisión para Análisis de Expansión 3

4 3.- DESCRIPCIÓN 3.1 Entradas - Resultados de la simulación de la operación económica del sistema para el horizonte de planificación, obtenidos a partir del modelo PLP: flujos de potencia por tramos de interés, despachos de generación y nivel de demanda para cada bloque y condición hidrológica modelada. - Información técnica de las instalaciones existentes y proyectos considerados en el modelo PLP. 3.2 Salidas Restricciones de transmisión a incorporar en el modelo de coordinación hidrotérmica utilizado en el proceso de planificación del sistema de transmisión troncal. 4.- ACTIVIDADES 4.1 Actividad 1: Seleccionar el escenario de operación A partir de los resultados obtenidos de la simulación de la operación económica, se selecciona el escenario de operación que será replicado en el modelo eléctrico completo (flujo de potencia AC). El criterio de selección más general que se aplica corresponde a determinar aquella condición de operación en que el tramo de transmisión en estudio presenta los niveles de transferencias más altas en algún periodo de interés. Es importante tener en cuenta que, en algunos casos, la condición seleccionada con el criterio señalado se puede dar para bloques de demanda baja, existiendo valores de transferencias similares para bloques de demanda alta. En estos casos, se debe seleccionar aquella que representa una condición más exigente para el sistema, ya sea por consideraciones de origen térmico o de regulación/estabilidad de tensión. Esto último implica que, en ocasiones, se debe analizar más de un escenario de operación. 4.2 Actividad 2: Cargar el escenario de operación Las condiciones de operación seleccionadas se cargan en el software Power Factory de DigSilent con el objeto de ejecutar los análisis de flujo de carga. El factor de potencia que se considera para este análisis corresponde a aquel que poseen actualmente los retiros existentes, acotando su valor a lo exigido por la NTSyCS para cada nivel de tensión. 4.3 Actividad 3: Ajustar el flujo de carga Se ejecuta el flujo de carga hasta lograr la convergencia de este. 50 Guía de Aplicación Determinación de Restricciones del Sistema de Transmisión para Análisis de Expansión 4

5 A continuación se verifica la ausencia de sobrecargas en elementos serie, el cumplimiento de las exigencias de niveles de tensión (en base a tensión nominal) en barras, existencia de reservas de potencia activa y reactiva de acuerdo a la NTSyCS. Es importante señalar que, más allá de cumplir únicamente con las exigencias impuestas por la NTSyCS, lo que se pretende esta actividad es conseguir una condición de operación lo más parecida a lo que sería una operación real, especialmente en cuanto a los perfiles de tensión obtenidos y la utilización de equipos de compensación reactiva, así como las posiciones de los tap de los transformadores de poder y la conexión/desconexión de equipos de compensación reactiva shunt. Lo anterior requiere un conocimiento amplio de las restricciones reales de los equipos que serán manipulados en la simulación, así como también de los criterios utilizados para la operación del sistema. Una vez ajustado completamente el flujo de potencia y verificado el cumplimiento de las exigencias de la NTSyCS para estado normal se pasa a la Actividad 4. En caso de que no se consiga dar cumplimiento a las exigencias de la NTSyCS para el escenario simulado, se debe seleccionar otro escenario de operación con menores transferencias por el tramo en estudio (Actividad 1). 4.4 Actividad 4: Simular contingencias simples Se simulan contingencias simples de distintas severidades (1 a 5, 8 y 9). Es importante destacar que, para efectos de planificación de la expansión del sistema, solo es posible considerar automatismos del tipo EDAC, ERAG o EDAG supervisados por frecuencia o tensión, exclusivamente (Artículo 5-5, NTSyCS). 4.5 Actividad 5: Verificar regulación de tensión Para cada una de las contingencias simuladas en la Actividad 5, se verifica el cumplimiento de las exigencias de nivel de tensión en barras contenidas en la NTSyCS para el estado de alerta (en base a tensión nominal). En caso de no cumplirse con las exigencias señaladas, se debe regresar a la Actividad 3. Si se da cumplimiento a las exigencias señaladas, se pasa a la Actividad Actividad 6: Determinar restricción preliminar Se selecciona aquella contingencia que signifique la mayor carga para el tramo en estudio una vez simulada dicha contingencia. Al valor de transferencia en estado normal, para la condición de operación analizada, se le denomina Restricción Preliminar. En caso de existir un valor de Restricción Preliminar determinado previamente, se contrasta con el nuevo valor determinado. En caso de que el nuevo valor encontrado resulte mayor, se convierte en la nueva restricción preliminar. En caso contrario, se pasa a la Actividad 8. En caso de encontrarse algún elemento serie del tramo en estudio, en su condición de máxima transferencia de potencia de régimen permanente para las condiciones prefijadas (límite térmico), se pasa a la Actividad 8. En caso contrario, y manteniendo esta condición topológica (post contingencia), se pasa a la Actividad Guía de Aplicación Determinación de Restricciones del Sistema de Transmisión para Análisis de Expansión 5

6 4.7 Actividad 7: Modificar despacho de generación Se intenta modificar el despacho de generación de modo de conseguir una nueva condición de operación que signifique una mayor carga del tramo en estudio, idealmente hasta alcanzar su límite de transmisión de potencia en régimen permanente para las condiciones prefijadas (típicamente 25 C con presencia de sol). Una vez encontrada la nueva condición de operación, se vuelve a la Actividad Actividad 8: Verificar estabilidad de tensión A partir de la última restricción preliminar determinada, se realiza un análisis de estabilidad de tensión, de acuerdo a lo señalado en el Artículo 5-50 de la NTSyCS, obteniéndose un valor de transferencia pre contingencia denominado Plim (Definido en la NTSyCS, artículo 5-50). 4.9 Actividad 9: Determinar restricción definitiva El valor definitivo para la restricción de transmisión se determina como el mínimo valor entre la restricción preliminar encontrada, y el valor Plim determinado en la Actividad DOCUMENTACIÓN ASOCIADA. 1) NTSyCS. 6.- RECURSOS. 1) Software Power Factory DigSilent 2) Microsoft Excel 3) Plataforma Infotecnica CDEC 50 Guía de Aplicación Determinación de Restricciones del Sistema de Transmisión para Análisis de Expansión 6