Desarrollo de casos de estudio en base al sistema nacional interconectado de Ecuador para el análisis de sistemas eléctricos de potencia
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Date
2022-03
Authors
Advisors
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Volume Title
Publisher
Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)
Abstract
En este proyecto de investigación se realizó el modelado del SNI de Ecuador para desarrollar casos de estudio considerando información por parte de CELEC-TRANSLECTRIC y el Plan Maestro de Electrificación (PME) actual para obtener un modelo en base a la topología del diagrama unifilar del SNI y proceder a modelar las zonas expuestas en el PME. Se utilizó el software PowerFactory de DIgSILENT, en donde se incluyeron los elementos característicos del SEP, en el cual se pueden obtener simulaciones en régimen permanente y transitorio.
Para comprobar que el sistema modelado en PowerFactory se asemeja con el SNI real, se cargaron los transformadores del SNI con valores obtenidos del reporte posoperativo de CELEC-TRANSELECTRIC perteneciente al día doce de enero del 2021, se obtuvieron valores de cargabilidad de transformadores y voltaje en las barras del SNI similares con pequeñas variaciones y en algunos casos con errores mayores al 5%, lo cual demuestra la incertidumbre del modelo. Luego, se diseñaron casos de estudio para el análisis de flujo de potencia, estabilidad y contingencias en base a la revisión de referencias para determinar el comportamiento del SNI para los años 2022 y 2027. Finalmente, PowerFactory arrojó valores de voltaje en barras dentro de los límites de operación normal CENACE (5%) para el estudio de flujo de potencia y contingencias. Para el análisis de estabilidad transitoria se consideraron dos casos: falla en la línea de transmisión Riobamba-Taday y la salida de la unidad 2 de la central Hidroeléctrica San Francisco, para lo cual el sistema no presentó problemas de estabilidad. Para finalizar se redujo el SNI modelado al sistema de 500 kV mediante equivalentes de red.
Description
In this research project, the modeling of the Ecuadorian SNI was carried out to perform case studies considering information from CELEC-TRANSLECTRIC and the current Electrification Master Plan (PME) to obtain a model based on the topology of the single-line diagram of the SNI and proceed to model the zones exposed in the PME. DIgSILENT's PowerFactory software was used, where the characteristic elements of the SEP were included, in which simulations in permanent and transient regime can be obtained.
To verify that the system modeled in PowerFactory is similar to the real SNI, the SNI transformers were loaded with values obtained from the CELEC-TRANSELECTRIC post-operational report for January 12, 2021. Similar transformer chargeability and voltage values were obtained in the SNI busbars with small variations and in some cases with errors greater than 5%, which demonstrates the uncertainty of the model. Then, case studies were designed for the analysis of power flow, stability and contingencies based on the review of references to determine the behavior of the SNI for the years 2022 and 2027. Finally, PowerFactory yielded busbar voltage values within CENACE normal operating limits (5%) for the power flow and contingency study. For the transient stability analysis, two cases were considered: failure in the Riobamba-Taday transmission line and the output of unit 2 of the San Francisco hydroelectric power plant, for which the system did not present stability problems. Finally, the modeled SNI was reduced to the 500 kV system by means of network equivalents.
Keywords
CONTINGENCIA, ESTABILIDAD, FLUJO DE POTENCIA, SISTEMA NACIONAL INTERCONECTADO
Citation
Robinson Daniel Reinoso Acosta (2022); Desarrollo de casos de estudio en base al sistema nacional interconectado de Ecuador para el análisis de sistemas eléctricos de potencia. UTC. Latacunga. 254 p.