LA GENERACION EÓLICA EN EL PERU

ALGUNOS ASPECTOSTECNICOS

Noviembre 2009

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Roberto Ramírez A.Comité de Operación Económica del Sistema

1. PUNTOS DE CONEXIÓN DEBILES

La integracion de parques eólicos conectados a subestacionesdel SEIN, eléctricamente débiles (alejadas de los centros decarga y con pocos recursos de generacion convencional)presenta desafios importantes.

Por sus bajos niveles de potencia de cortocircuito, estassubestaciones constituyen puntos débiles de conexión, seránecesario analizar algunos problemas asociados a estascaracterísticas de la red.

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2. NECESIDAD DE PARQUES Y TURBINAS EOLICAS CON CONTROLES AVANZADOS

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Los equipos de generación eólica deben ofrecer capacidades quecontribuyan a mejorar la confiabilidad de las redes eléctricas a laque estos equipos se conectan.

(1) Es necesario que el control de tensión y potencia reactivapueda realizarse utilizando y coordinando todos los generadoresde un parque.

(2) En algunos casos puede requerirse limitar o controlar lapotencia activa en un parque eólico para: limitar rampas depotencia súbitas, controlar los arranques y paradas de un parqueo contribuir al control primario de frecuencia.

(3) El comportamiento de los aerogeneradores ante fallas en elsistema.

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2.1 CONTROL DE POTENCIA REACTIVAEl control de la tensión en el Punto de Conexión debe realizarseutilizando la capacidad de cada una de las turbinas eólicas pararealizar un proceso preciso y continuo de control de la potenciareactiva. De esta manera se reducirá el impacto de variaciones dela potencia activa en las tensiones (Flicker) y se mejorará laestabilidad reduciendo el riesgo por colapso de la tensión.

Es necesario que los Parques Eolicos provean potencia reactivaen el Punto de Conexión en todas las condiciones de viento, esdecir, aun cuando las condiciones de viento no permitan lageneración de potencia activa (velocidad de viento por debajo delcut-in o sobre el cut-out).

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2.2 CONTROL DE POTENCIA ACTIVAEn sistemas débiles como el SEIN, la desconexión de unidadesde generación por fallas provocan subfrecuencias.

El ERACMF de la Zona Norte del SEIN:

Estas subfrecuencias deben ser toleradas por losaerogeneradores del Parque Eólico. Para poder aumentar lapotencia del parque eolico en subfrecuencia será necesario operarcon reserva y disponer de un controlador que debe manejar unabanda muerta y un estatismo apropiados.

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Por desconexión de líneas de interconexión o por salidasintempestivas de bloques de carga por fallas, se presentansobrefrecuencias en el SEIN. El EDAGSF del SEIN tieneactualmente los siguientes ajustes:

Estas sobrefrecuencias deben ser toleradas por losaerogeneradores del Parque Eólico, que deben disponer delcontrolador, para reducir la generación.

3. ESTUDIO DE IMPACTO SOBRE LA RED

Este estudio se debe realizar para asegurar que losAerogeneradores y los Parques Eólicos serán capaces de operarsin provocar impactos negativos sobre el sistema.

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3.1 DATOS PARA EL ESTUDIO

(1) Modelo de la Red: corrientes de cortocircuito, operación enestado estacionario y comportamiento transitorio del sistema.

(2) Modelo de Parque Eólico.

(3) Modelo Dinámico detallado del aerogenerador y proteccionespropias.

(4) Comportamiento del viento en el Parque Eólico. Velocidadpromedio, velocidades de corte (cut-in y cut-out), rampas deincremento y reducción en la velocidad del viento.

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3.2 CONTENIDO DEL ESTUDIO

(1) Potencias de cortocircuito en el Punto de Conexión.

(2) Estado estacionario del sistema con los Parques Eólicosentregando su producción nominal en épocas de avenida y estiaje(cargas: máxima, media y mínima).

(3) Comportamiento transitorio del Parque Eólico y la zona deinfluencia ante un cambio súbito de operación con vientopromedio a viento fuerte o ante un cambio de viento promedio aviento bajo.

(4) Comportamiento transitorio del Parque Eólico y la zona deinfluencia ante sobrefrecuencias o subfrecuencias del sistema.

(5) Estabilidad transitoria (comportamiento transitorio durantecortocircuitos en el sistema de transmision externo al ParqueEólico).

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P.O.12.3 RED ELECTRICA DE ESPAÑA especifica lacaracterística Tensión-tiempo admisible en el punto de Conexión

Indica: “Se tomarán las medidas de diseño y\o control para quelos aerogeneradores no se desconecten instantáneamentedurante los huecos de tension asociados a cortocircuitoscorrectamente despejados”.

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Se ha calculado la evolución en el tiempo de la tension en labarra de 220 kV de la S.E. Talara, ante fallas en las líneas detransmision Talara-Piura-Chiclayo-Guadalupe-Trujillo-Chimbote-Paramonga, en máxima demanda en avenida del 2012:

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En mínima demanda en avenida del 2012:

4. CONCLUSIONESPor la ubicación de los Parques Eólicos en subestaciones delSEIN cuyos puntos de conexión son nodos debiles, el control dela tensión y la regulacion de la potencia serán críticos. Deconstatarse la variabilidad de la potencia eólica estos efectosserán mayores.

Las opciones de control deben asegurar una operación confiable,en las zonas con pocos recursos de generación o bajos nivelesde cortocircuito del SEIN. Los aerogeneradores a ser instaladosen el SEIN deberán tener controladores avanzados.

Para asegurar que los Aerogeneradores y los Parques Eólicosserán capaces de operar sin provocar impactos negativos sobreel sistema, será necesario la realizacion de los Estudios deImpacto sobre la Red.

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