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COMELECINCA POWER SYSTEMS, C.A. CENTRALES ELÉCTRICAS, GRUPOS ELECTRÓGENOS, SERVICIOS DE MANTENIMIENTO RIF J-08011991-6

Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria

Propiedad intelectual de Comelecinca Power Systems, C.A. se prohíbe la reproducción total o parcial del mismo, así como su divulgación sin la autorización expresa de Comelecinca Power Systems, C.A.

Generación Distribuida y la Operación

Interconectada a la Red UtilitariaPor el Ing. Octavio Casado González, PhD.

Presidente - Director Ejecutivo de Comelecinca Power Systems, C.A.



Generación Distribuiday la Operación Interconectada a la Red Utilitaria

Contenido

1.- Conceptos y Terminología.

1.1.- Generación o Producción Centralizada de la Energía Eléctrica.

1.2.- Generación Distribuida o Dispersa de la Energía Eléctrica.

2.- Criterios y Dispositivos para la Generación Distribuida.3.- Factores técnicos para la interconexión de la Generación Distribuida a la red utilitaria.

4.- Factores Técnicos que afectan la Generación Distribuida.

5.- Conclusiones.



1.- Conceptos y Terminología.


1.2.- Generación Distribuida o Dispersa de la Energía Eléctrica.




Es la producción (Generación) de la energía eléctrica en el lugar donde se cuenta de forma aprovechable, constante y segura de los recursos energéticos primarios como la energía hídrica (hidráulica), térmica (hidrocarburos), nuclear, geotérmica, eólica, etc., para luego transportarla (Transmisión) a los grandes centros de consumo y al final ponerla de forma utilizable en manos de los consumidores (Distribución).



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5 MW/1000V 7.5 MVA 21 kV5 MW/1000V 7.5 MVA 21 kV

TOTAL 50 MW TOTAL 50 MW

21 kV120 MVA

230 KV

120 MVA

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5 MW/1000V 7.5 MVA 21 kV5 MW/1000V 7.5 MVA 21 kV5 MW/1000V 7.5 MVA 21 kV5 MW/1000V 7.5 MVA 21 kV

TOTAL 50 MW TOTAL 50 MW

21 kV120 MVA

230 KV

120 MVA



1.2.- Generación Distribuida o Dispersa de la Energía Eléctrica. Es la producción de energía eléctrica mediante sistemas de generación de mucha menos magnitud que lo de las grandes centrales convencionales, con el criterio que deben estar situadas cercas o dentro de las instalaciones que consumen esa energía eléctrica, generalmente de índole industrial o comercial. La fuente de energía primaria puede ser muy variada: Química (gas, diesel, etc.), Eólica, Solar, Biomasa, Etc. Técnicamente hablando pueden o no estar conectados a la red utilitaria. La Norma IEEE 1547 limita su potencia a 10 MW y la Norma Fondonorma 3969 la limita a 50 MW.



1.2.- Generación Distribuida de la Energía Eléctrica.

1.2.3.- Sistema Eléctrico de Potencia Local (SEPL)

1.2.1.- Recurso Distribuido (RD)

1.2.2.- Sistema Eléctrico de Potencia (SEP)

1.2.4.- Punto Común de Acoplamiento (PCC)

1.2.6.- Condición “Isla” (Intencional o No intencional)

1.2.8.- Operador del Área del Sistema Eléctrico de Potencia1.2.7.- Área del Sistema Eléctrico de Potencia

1.2.9.- Sistema de Interconexión

1.2.5.- Punto de Conexión del RD

1.2.10.- Barra Infinita1.2.11.- Barra finita

1.2.1.1.- Recurso Distribuido Convencional 1.2.1.2.- Recurso Distribuido No Convencional



Recurso Distribuido (RD)

Recurso Distribuido (RD)Recurso Distribuido

(RD)

Sistema Eléctrico de Potencia (SEP)Sistema Eléctrico de Potencia (SEP)

Sistema Eléctrico de

Potencia Local

Punto Común de Acoplamiento (PCC)

Punto de Conexión

del RD

Punto de Conexión

del RD

Sistema de Interconexión

Área del Sistema Eléctrico de Potencia



Condición “Isla” Operación de Sistema Eléctrico de Potencia de forma aislada

Isla Intencional

Isla no intencional



2.- Criterios y Dispositivos para la aplicación de la Generación Distribuida.

2.1.- Criterios para la aplicación de la Generación Distribuida.

2.1.1.- Mejorar la disponibilidad y seguridad del Área del Sistema Eléctrico de Potencia





2.1.2.- Aumentar la utilización de energías renovables

Energía Eólica

Energía Solar





2.1.3.- Bajar los costos de producción de la energía eléctrica

Energía Eólica

Energía Solar



.

2.- Criterios y Dispositivos para la Generación Distribuida.

Dispositivos para la Generación Distribuida

2.1.- Grupos Electrógenos

2.2.- Aerogeneradores

2.3.- Energía Solar



.

.


2.1.- Grupos Electrógenos






2.2.- Dispositivos para la aplicación de la Generación Distribuida.

2.2.1.- Grupos Electrógenos





2.2.1.- Grupos Electrógenos (Centrales Eléctricas)





2.2.1.- Grupos Electrógenos (Forma de aporte de la Energía Eléctrica)

~ ~ ~~

SEP-L

SEP

Consumidores



~ ~ ~~

SEP-L

SEP

Consumidores

Punto Común de Acoplamiento



.

.







2.2.2.- Generadores Eólicos (Aerogeneradores)





2.2.2.- Generadores Eólicos (Conformación)

Generador de Inducción

Caja de engranajes

Mecanismos de Orientación y

Exposición de la Aspas


Caja de engranajes

Mecanismos de Orientación y

Exposición de la Aspas





2.2.2.- Generadores Eólicos (Forma de aporte de la Energía Eléctrica)

Rectificador-inversor conectado a generador inducción.

~~~

Rectificador-inversor conectado a generador inducción.

~~~~~~





2.2.2.- Generadores Eólicos (Forma de aporte de la Energía Eléctrica)

Generador asincrónico de rotor bobinado(por modulación de amplitud polar PAM)

~

~~

~

~~

~~~~




El Aerogenerador

Devanados (estator) Inducidos

Devanados (estator)

Inductores

Rotor Jaula de Ardilla

Eje de Generador



Principio de funcionamiento y explotación comercialGenerador asincrónico de doble estator (por modulación de

amplitud polar PAM)



.

.







2.2.3.- Energía Solar (Fotovoltaica)





2.2.3.- Energía Solar (Fotovoltaica) Conformación

Módulos de Celdas Fotovoltaicas

Inversor Electrónico y Sistema de Interconexión




2.2.- Dispositivos para la aplicación de la Generación Distribuida.2.2.3.- Energía Solar (Forma de aporte de la Energía Eléctrica)


Inversor Electrónico y Sistema de

Interconexión


Inversor Electrónico y Sistema de

Interconexión



4.- Factores Técnicos que afectan la aplicación de la GD.4.1.- Tipo de Criterio de Interconexión.



SEP-L

12.47 kV

230 kV

C1

C2

C3

C4

SE1

Suscriptor 1

Suscriptor 2

SEP-C

69 kV

Suscriptor 3

12.47 kV~ ~ ~ ~

G1 G3G2 G4

12.47 kV

MWMVAR

MWMVAR

MWMVAR

MWMVAR MWMVAR

MW MVAR

PCC

MWMVAR

MVARMW

MVAR

MW

MVAR

MW



Factores importantes de tomar en cuenta para conexión y operación en paralelo con la red utilitaria:

1.- Control de Importación-Exportación de potencia (MW y MVAR) en el Punto Común de Conexión (PCC).

2.- Implantación y ajustes de las Protecciones Eléctricas adecuadas al sistema y a la operación de Importación-Exportación.

3.- Aumento de la contribución de Corriente de Cortocircuito a la Red Utilitaria.

4.- Control de la maniobra de salida de bloques de potencia.



SEP-L

12.47 kV

230 kV

C1

C2

C3

C4

SE1

Suscriptor 1

Suscriptor 2

SEP-C

230 kV

Suscriptor 3

12.47 kV~ ~ ~ ~

G1 G3G2 G4

12.47 kV

MVARMW

MVAR

MW

MWMVAR

MW MVAR

MWMVAR

MWMVAR MWMVAR

MW MVAR

MVAR

MW

1.- Control de Importación-Exportación de potencia (MW y MVAR) en el Punto Común de Conexión (PCC).

MWMVAR

MW MVAR

PCC



Escenarios para el cálculo de corriente de cortocircuito con Grupos Electrógenos en paralelo con la Red Utilitaria.

Red Utilitaria

Central de Generación Distribuida

~~

X

G1 G2

IccG1 IccG2

IccRed

IccG2+IccG1+IccRedCalculadas en este punto

Cortocircuito trifásicoAporte de Icc desde

motores en el sistema

Fig. 8-10


Red Utilitaria


~~

X

G1 G2

IccG1 IccG2

IccRed





Red Utilitaria


~~

X

G1 G2

IccG1 IccG2

IccRed




Fig. 8-10

3.- Aumento de la contribución de Corriente de Cortocircuito a la Red Utilitaria.

IccRedIccRed+ IccG1 + IccG2



5.- Conclusiones



1.- La implantación de una Generación Distribuida segura y sustentable dependerá de la constancia de suministro de la Energía Primaria (Justificación Estratégica).

2.- La implantación de una Generación Distribuida factible dependerá de que los costos de mercado mayoritario de energía hagan que la recuperación de la inversión este dentro de períodos aceptables financieramente hablando (Justificación Económica).

3.- Generación Distribuida deberá ser obligatoriamente menos contaminante que la energía primaria del sistema mayoritario, ya que sería más justificable hacer las inversiones en dicho sistema eléctrico para cumplir con el crecimiento de la demanda eléctrica (Justificación Ambiental).



Preguntas y Aclaratorias.



Muchas Gracias por su Atención e Interés

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