CONTROL POTENCIA ACTIVA Y FRECUENCIA

Campos Achís Frank LuisIX-ME2

OBJETIVO

Presentar los conceptos básicos de regulación de frecuencia del SIN

Describir las instancias de control de frecuencia presentes en un sistema de potencia

Describir el proceso de análisis y seguimiento a las diferentes estrategias de regulación de frecuencia para el sistema eléctrico

BALANCE CARGA - GENERACIÓN

INTRODUCCION Un sistema interconectado está formado por la unión de

varios sistemas eléctricos de potencia (SEP) lo que significa que se encuentran muchas centrales eléctricas grandes y pequeñas conectadas sincrónicamente a la misma frecuencia, unidos mediante líneas de transporte abasteciendo de energía eléctrica a cargas que varían constantemente con el tiempo

La operación síncrona del sistema eléctrico de potencia se debe básicamente a que la potencia generada por las centrales eléctricas es igual a la potencia solicitada por las cargas más las pérdidas de potencia, es decir, que existe una especie de equilibrio en el sistema eléctrico

Ecuación de Equilibrio

Con la finalidad de que la frecuencia no tome valores prohibitivos se debe tratar de mantener la velocidad de los generadores dentro de los valores nominales ante perturbaciones de la red para lo cual se emplean los siguientes métodos: Los reguladores de velocidad La reserva rotante del sistema. El rechazo de carga

El sistema eléctrico sale de su operación normal si:ΣPG ≠ Σ PL + Σ∆P

ΣPG > Σ PL + Σ∆P ΣPG < Σ PL + Σ∆P

REGULACION PROPIA DE UN SISTEMA ELÉCTRICO

La potencia consumida en un sistema eléctrico varía en función del tiempo. Como se vio en la parte introductoria una diferencia entre la potencia consumida y la potencia generada causa una variación de frecuencia, ya que a esa diferencia corresponde un desequilibrio entre el par resistente y el par motor de las unidades generadoras.

se presenta de manera inmediata luego de un desequilibrio entre la generación y la demanda, operando en un margen de tiempo de entre 2 y 20 segundos. Actúa de forma local en cada generador síncrono, atendiendo a la velocidad de giro del eje. La rapidez de este control está limitada por la propia inercia de los generadores. existente y el par motor de las unidades generadoras

Definición de Coeficiente de Amortiguamiento (D) Es la posibilidad, inherente del sistema o máquina, de

alcanzar un nuevo estado de. Equilibrio de operación frente a un disturbio que caracteriza la ley de variación de la carga eléctrica en función de la frecuencia.

Donde:∆f = Incremento de la frecuencia en por unidad ó HZ∆PL = Incremento de la carga eléctrica por unidad o en MW

REGULACIÓN PRIMARIA • Primera acción de control realizada

automáticamente por las unidades de generación para atender el desbalance carga – generación

• Depende del ajuste de la banda muerta y el estatismo en los reguladores de velocidad

•Tiempo característico de respuesta de 0 a 10 s •Si no existe ninguna acción adicional, con la

acción de la regulación primaria la frecuencia se estabilizará en un nuevo valor diferente al nominal

FUNCIONES REGULADOR DE VELOCIDAD • Regular la velocidad de la turbina • Aportar a la regulación de frecuencia • Controlar potencia activa de la unidad • Velar por la seguridad de la turbina y tubería de

presión • Participar en funciones de mando como arranque,

parada y sincronización

REGULACIÓN SECUNDARIA - AGC • Acción de control en la que se disminuye o se

inyecta potencia adicional al sistema con el fin de alcanzar el valor de frecuencia nominal después de un evento de desbalance Carga – Generación

• Sistema de control automático que lleva la frecuencia y/o los intercambios internacionales a su valor nominal

• Actúa después de la regulación primaria en un tiempo característico de respuesta de 30 segundos a 10 minutos

• Recupera la reserva suministrada por la regulación primaria.