Visión General y Experiencia de Brasil en desarrollo de interconexiones, estudios

asociados y herramientas de modelación de la

red.

Santiago, 29 de Mayo 2013

Marcio Szechtman Dual Consultores

marcio@szechtman.net

Rio de Janeiro, Brasil

Seminario CIGRE 2013: “Interconexiones y sus Impactos en los Sistemas Eléctricos”

Por tener predominancia de la fuente hidráulica, la función objetivo mayor de la política nacional de despacho es la optimización del aprovechamiento del uso del agua

Esta optimización requiere un elevado grado de interconexión entre los sub-sistemas, aprovechándose la complementariedad de los ciclos hídricos

Evolución de las Interconexiones en Brasil El Sistema Interconectado Nacional – SIN

Principales Objetivos

2

Region Norte Region Noreste

Region Sur

Region Sureste

1998: el marco de la integración nacional Región = sub-mercado

3

SIN en 2001

Primera Interconexión Nacional: los circuitos de la Norte – Sur 500 kV, en 1998

SIN en 2006

Avance para el Oeste

Fuente: ONS 5

SIN en 2013 Integración prácticamente total

Fuente: ONS 6

HVDC/AC en Brasil: Interconexiones Principales

7

LT 500kV CD – 374 km

LT 230kV CD 95 km

LT 500kV CD 263 km

Altamira

Transamazônica

Rurópolis

CARIRI ITACOATIARA

ORIXIMINÁ

JURUPARI

LARANJAL

MACAPÁ

TUCURUÍ

XINGU

500 kV

230 kV

Nuevos desafios en Transmissión: construir Líneas en la región Amazônica

Interligação Tucuruí – Manaus – Macapá

1500 km; circuito doble en 500 kV

8

La Interconectividad como instrumiento de reducción de emissiones de CO2

Minimizing Fuente: M. Alzira Noli 9

CRITÉRIOS DE PLANEAMIENTO DE LAS INTERCONEXIONES

NEWAVE y ANAREDE

Fuente: M. Alzira Noli 10

Análisis Energética

Análisis Eléctrica

Avaluación Económica de las Interconexiones

Criterio para justificar una Interconexión:

CMO > CME y

Riesgo de déficit < 5%

en todos los sub-mercados

Criterio para Ampliación de las Interconexiones entre sub-mercados

11

Aumento de la disponibilidad de energía total del sistema,

Reducción del costo de operación,

Reducción del costo de instalación de nuevas unidades de generación,

Reducción de las necesidades de transmisión interna a los sub-mercados,

Aumento del nivel de confiabilidad global del sistema.

Los Benefícios

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Horizontes y pasos en la cadena de modelos energéticos de optimización – incluindo operación

(modelos CEPEL)

Mediano prazo

Corto prazo

Programa diário

horizonte: 1 a 6 meses passo: semana

horizonte: 1 semana passo: patamar de carga

horizonte: 5 anos passo: mês NEWAVE

DECOMP

DESSEM

Mais incerteza e menos detalhes

Menos incerteza e mais detalhes

Atu

aliz

ação

das

co

nd

içõ

es

op

era

tiva

s

13

Fuente: ONS 13

Cadena de los estudios y informes R1, R2, R3 y R4 producidos por la agencia de planificación (EPE) y

agentes de transmisión para las subastas de expansión de la red de transmisión

LOS INFORMES R

14

CADENA DE LOS INFORMES

CONTENIDO DE ESTUDIOS REQUERIDOS

HERRAMIENTAS UTILIZADAS

INFORME R1 - ESTÚDIOS DE FACTIBILDAD TÉCNICA, ECONÓMICA Y AMBIENTAL Análisis de las alternativas de configuración del Proyecto y indicación de la alternativa de referencia (más económica) para la subasta

Estudios de Régimen: - Flujo de Potencia - Estabilidad de Tensión - Energización - Rechazo de carga Estabilidad Dinámica Corto-circuito Compensación reactiva Diseño preliminar de las subestaciones y Líneas Análisis Económica Final

- ANAREDE

- ANATEM

- ANAFAS

INFORME R2 - DETALLAMIENTO DE LA ALTERNATIVA DE REFERENCIA Establecimiento de las características técnicas de las nuevas instalaciones y requerimientos para interconectar a la red – no se trata de proyecto básico

Definición del conductor económico para las líneas (incluye análisis del gradiente crítico) Estudios de transitorios electromagnéticos: - Energización - Reconexión (3F y 1F) - Rechazo de Carga

- ATP

- PSCAD (más

recientemente) +

- ANAREDE/ANATEM/ANAFAS

(Cepel)

15

CADENA DE LOS INFORMES

CONTENIDO DE ESTUDIOS REQUERIDOS

INFORME R3 - CARACTERIZACIÓN Y ANÁLISIS SOCIO AMBIENTAL

Análisis de la factibilidad de las nuevas instalaciones y previsión de futuras dificultades ambientales; Ubicación sugerida para las subestaciones y recomendaciones para la determinación de las rutas de las líneas.

INFORME R4 - IMPACTOS SOBRE LA RED EXISTENTE Compatibilizar las características de las nuevas instalaciones con las vecinas o compartidas, en términos de armonización de los proyectos

Las nuevas instalaciones deben tener en cuenta las características de las subestaciones y líneas que serán compartidas o próximas, las líneas que podrán ser seccionadas, requerimientos de protección, telecomunicación, supervisión etc.

R1 R3

R2 R4

Subasta

16

Ejemplo de Subasta de Concesión de Transmisión de ANEEL

17

La opción hídrica requiere un elevado grado de interconectividad para el país, integrando las regiones y promoviendo la optimización energética

Dos tipos de Interconexión: La integración de nuevas plantas hidroeléctricas al SIN (flujo para el

sistema; evacuación de la energía producida) La optimización de los intercambios electro-energéticos entre las

regiones (flujos en ambas direcciones)

Las herramientas son fuertemente vinculadas a esfuerzos internos de desarrollo, con destaque para Cepel.

Desafíos enormes se vislumbran para el Operador Nacional en el manejo de un SIN de gran tamaño, incluido el manejo de múltiplos elementos FACTS/HVDC.

Interconexiones Electroenergéticas en Brasil Resumen

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Es fácil la vida con un sistema como el SIN?

Hay solo ventajas?

Los blackouts mostrarán que la probabilidad de pérdida de gran parte del la red pasa a ser una preocupación: ejemplo el

blackout de noviembre de 2009 que causó un rechazo de carga importante en el país

19

20

21

Gracias por su atención!

Destaque: Québec-New England MTDC line

In 1990, converters at Radisson near LG2 (HQ) and Sandy Pond near Boston (NE) were commissioned

In 1992, the Nicolet (HQ) converter was commissioned

First large scale multi-terminal ±450 kV

2000 MW converter stations Radisson 2250 MW ±500kV Nicolet 2138 MW ±475 kV S. Pond 2000 MW ±450 kV

1500 km DC line

La Grande-1

La Grande-2A 6

12

16 La Grande-2

735 kV

735 kV

315 kV

345 kV

Radisson 2 250 MW

Nicolet 2 138 MW

Des Cantons 690 MW

Sandy Pond 2 000 MW

105 km

383 km

1 022 km

± 450 kV

Nemiscau

Chissibi

Comerford 690 MW

735 kV

735 kV

Sherbrooke

Québec

New England

Transformer

DC converter

Generation

Legend

Islanding breaker

Decommission

Opera 48% en 3T (R-R-I ou R-I-I)

R

I

R ou I

23

3 Terminales em India