CAMMESACAMMESA

WindAR2009Congreso Sudamericano de Energía Eólica

17/11/09 – Buenos Aires

CAPACIDAD DE TRANSPORTE Y ASPECTOS REGLAMENTARIOS PARA INGRESO DE

GENERACION EÓLICA EN LA RED ARGENTINA

CAMMESA

�La ENERGIA EOLICA puede tener un crecimiento significa tivo en los próximos años.

�El Balance CONSUMO-GENERACION debe asegurarse todo el tiempo.

�El aumento de energía eólica requerirá cambios en la OPERACION, PROTECCION y CONTROL del SADI

�Los EFECTOS ADVERSOS de esta generación variable sobr e la red deberán ser minimizados.

� Es necesario identificar los DESAFIOS TECNICOS y la SOLUCIONES MAS EFICIENTES para permitir la máximaintegración posible de energía eólica al SADI

Desafíos de la Energía Eólica en el SADI

CAMMESA

PATAGONIAPotencial

> 200.000 MW

Mapa de potencial eólico - CREE

CAMMESACAMMESA

El Escorial 200 MW

Malaspina80 MW

El Tordillo 3,2 MW

Diadema 6,3 MW

Koluel Kaike50 MW

Tres Gal26 MW

Sarai300 MW

Gastre1350 MW

Pto. Madryn(Emgasud) 220 MW

Rawson (Emgasud) 80 MW

Vientos del Secano50 MW

P. Truncado (Guascor) 600MW

P. Truncado (Greenwind) 104 MW

Solicitudes de accesos recibidas

Loma Blanca (Isolux) 200 MW

Ameghino 40 MW

TOTAL ~ 3000 MW

CAMMESACAMMESA

PROYECTOS EOLICOS (SIP)

GRANJA UBICACIONPOTENCIA (MW)

LA DESEADA (GUASCOR)

PICO TRUNCADO 600

SARAÍ(BUENOS VIENTOS)

PICO TRUNCADO

300

EL ANGELITO LINEA 330 KV 200

EMGASUD RAWSON 50

EMGASUD PTO. MADRYN 220

MALASPINACOMODORO RIVADAVIA 80

KOLUEL KAIKECOMODORO RIVADAVIA

50

TRES GAL AMEGHINO 26

DIADEMACOMODORO RIVADAVIA 7

LOMA BLANCA PTO. MAD 500 200

TOTAL SIP 1800

PROYECTOS EOLICOS ( Resto del SADI)

GRANJA UBICACION POTENCIA (MW)

GASTRE (GEASSA)

CHUBUT 1350

VIENTOS DEL SECANO BUENOS AIRES 50

ARAUCO LA RIOJA 25

TOTAL 1425

TOTAL SADI > 3000

Penetración eólica para el Año 2012 (Valle: 11000 MW)

= 27 %

CAMMESA

RED 500 kV ACTUAL - 2009

Dem. Pico ≈ 20000 MW

Dem. Valle ≈ 10000 MW

�Mayor nivel V: 500 kV

� Sistema Radial

� Largas distancias al centro de cargas

GBA: CENTRO DE CONSUMO (45%)

CORREDOR PATAGONICO

CAMMESA

RED 500 KV -AÑO 2011

Gran Formosa

Chaco

Monte

Quemado

Cobos

San Juancito

La Rioja Sur

Río Diamante

INTERCONEXION NOA-NEA

INTERCONEXION COMAHUE-CUYO

NORTE: SISTEMA MALLADO

AREA PATAGONIA : MANTIENE EL

SISTEMA RADIAL

•EL AREA NORTE SE IRA MALLANDO EN EL CORTO PLAZO

•EL AREA SUR PERMANECERÁRADIAL

CAMMESA

CARACTERÍSTICAS DEL CORREDOR PATAGÓNICO:

�Baja potencia de cortocircuito

� Reducido margen de estabilidad angular

AÑO 2012

AMPLIACION DE LA RED DE 500 KV

INGRESO DE CENTRAL TERMICA RIO TURBIO

2 X 120 MW

CAMMESA

CORREDOR PATAGONICO

LIMITE DE TRANSMISIÓN~ 600 MW

NORMATIVA DEL SISTEMA DE TRANSPORTE EN M.A.T. EN ARGENTINA:SOPORTAR UN RECIERRE MONOFÁSICO EXITOSO EN FORMA ESTABLE Y SIN UTILIZAR EL RECURSO ESTABILIZANTE DE DESCONECTAR AUTOMÁTICAMENTE GENERACION (DAG)

RIO TURBIO 2 X 120 MW

CONSIDERANDO:•INGRESO DE CENTRAL RIO TURBIO•MINIMA GENERACION OBLIGADA DE CENTRAL FUTALEUFÚ (restricción de caudal mínimo)

RESULTA UNA CAPACIDAD REMANENTE DE ~ 300 MWRF

CAMMESA

COMPENSACION SERIE

LIMITE DE TRANSMISIÓN~ 900 MW

RIO TURBIO 2 X 120 MW

CONSIDERANDO:• AMPLIACIONES DE CAPACITORES SERIES Y OTROS EQUIPOS DE CONTROL DE TENSION (a definir)

RESULTA UNA CAPACIDAD REMANENTE DE ~ 600 MWRF

Red ActualAmpliaciones:

• CAPACITORES SERIE•SVC (a definir)•RESISTORES DE FRENADO (a definir)

SVC

CAMMESACAMMESA

Sta. Cruz Norte

Río Santa Cruz

•Esperanza

•Río Gallegos

RIO TURBIO 240 MW

Red ActualAmpliaciones:

• 2400 Km LÍNEA 500 KV•CAPACITORES SERIE•SVC

SVC

Mar del Plata

EOLICA

LA BARRANCOSA360 o 600 MW

CONDOR CLIFF760 o 1140 MW

CONSIDERANDO:• INGRESO DE CENTRALES HIDRO CONDOR CLIFF Y LA BARRANCOSA CON SU MAXIMA POTENCIA•1 CORREDOR DE 500 KV ADICIONAL COMPENSADO CON CAP. SERIE

•RESULTA CAPACIDAD REMANENTE REDUCIDA

EOLICA

EOLICA

UNA LINEA ADICIONAL DE 500 KV

CAMMESACAMMESA

Sta. Cruz Norte

•Esperanza

•Río Gallegos

3000 MW

Río Santa Cruz

VENTAJA: NO AUMENTA POTENCIA DE CORTOCIRCUITO

VENTAJA: COSTO MENOR ( para transmitir en AC esa potencia requiere 3 líneas de 500 kV)

DESVENTAJA: NO PERMITE ACOMETER EN SITIOS INTERMEDIOS

VENTAJA: SE PUEDE CONSTRUIR, EN UNA 1°ETAPA, LAS ESTACIONES CONVERSORAS DE 1500 MW

DESVENTAJA: REQUIERE ALTA POTENCIA DE CORTOCIRCUITO

OPCION DE TRANSMISION EN DC

•SI LA PERSPECTIVA DE INSTALACIÓN DE GENERACIÓN EN LA REGION PATAGONIA ES ~ 4000 MW, UNA OPCION ES LA TRANSMISION EN D.C.

VENTAJA: NO TIENE PROBLEMAS DE ESTABILIDAD ANGULAR EN LA TRANSMISION

900 MW

CAMMESA

“CADENA” de RESERVAS de POTENCIA

DEMANDAGENERACION

RPF

RSF

OPERATIVA

10 MIN

20 MIN

AutomáticasROTANTE

Máquinas detenidas

RESERVAS de corto plazo

Eólica

•SI LA GENERACION EOLICA AUMENTA � SE REQUIERE MAS RESERVAS DE POTENCIA

� Aumenta la variabilidad neta de la carga(minutos, horas, días)� Aumenta la incertidumbre de la carganeta (horaria , diaria, semanal)� Aumenta la incertidumbre en la producción energética

CAMMESACAMMESA

NORMATIVA PARA LA CONEXIÓN A LA RED

RESOLUCION N°712/2009 DE LA SECRETARÍA DE ENERGÍA MODIFICA ANEXO

40 DE “LOS PROCEDIMIENTOS”

CAMMESACAMMESA

Requisitos de Conexión de Parques Eólicos

�Nuevo ANEXO 40

�P.Técnico N°4 de CAMMESA

SE ESTABLECEN REQUISTOS TECNICOS DEL PARQUE EOLICO PARA LIMITAR / MINIMIZAR:

� EL IMPACTO EN LA TENSION DEBIDO A LAS VARIACIONES ALEATORIAS DE POTENCIA EOLICA

� EL AUMENTO DE LAS RESERVAS DE POTENCIA

CAMMESA

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0

5

10

15

20

25

30

35

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

TE

NSI

ON

PO

TE

NC

IA

TIEMPO

CLASIFICACION DE PARQUES EÓLICOS

DESCONEXIÓN TOTAL DEL PARQUE

•SI LA VARIACIÓN DE TENSIÓN ES MAYOR A VALOR FIJADO �PARQUE TIPO A

•SI ES MENOR � PARQUE TIPO B

CAMMESA

CLASIFICACION DE PARQUES EÓLICOS

∆ V = 1%

500

345

330

220

132

66

35

33

13,2

10,4

0

∆ V = 2%

∆ V = 3%

TENSION (KV)

•∆ V MAYORES � TIPO A

•∆ V MENORES O IGUALES � TIPO B

PARQUES DE ALTA RELACION “POTENCIA INSTALADA / SCC”

PARQUES DE BAJA RELACION “POTENCIA INSTALADA / SCC”

SCC: POTENCIA DE CORTOCIRCUITO EN EL NODO DE CONEXION

CAMMESACAMMESA

LAS VARIACIONES DE POTENCIA (DEBIDAS A FLUCTUACIONES DEL VIENTO) SE CLASIFICAN COMO:

•VARIACION RÁPIDA (DENTRO DE LOS 10 MINUTOS Y SUELEN SER DE +/-20% DE LA POTENCIA MEDIA EN ESOS 10 MIN) ���� LA VARIACIÓN DE TENSIÓN DEBE SER LIMITADA POR LOS PROPIOS CONTROLES DE LOS AEROGENERADORES Y POR EL DISEÑO DEL PARQUE (CANTIDAD DE MOLINOS Y LAYOUT)

•VARIACIÓN FRECUENTE (DENTRO DE LA HORA Y SUELEN SER DE +/-50% DE LA POTENCIA MEDIA EN ESA HORA). MÁXIMAS VARIACIONES REGISTRADAS DENTRO DE LA HORA Y QUE SOLO SE SUPERAN EL 5% DE LAS HORAS DEL AÑO. PUEDE LIMITAR LA MÁXIMA POTENCIA EOLICA A CONECTAR EN UN NODO DEL SADI Y/O DEFINIR CONTRAMEDIDAS ESPECIALES

CLASIFICACION DE LAS VARIACIONES DE LA POTENCIA GENERADA

ESTAS VARIACIONES DEBEN DETERMINARSE CON MEDICIONES PREVIAS EN EL LUGAR DE EMPLAZAMIENTO

DURANTE 1 AÑO COMO MÍNIMO

CAMMESACAMMESA

0

5

10

15

20

25

30

35

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

PO

TE

NC

IA

MINUTOS

TIPO A - VARIACIONES DE LA POTENCIA GENERADA

MAYOR VARIACION RÁPIDA

MAYOR VARIACION FRECUENTE (son superadas solamente el 5% de tiempo)

DENTRO DE LA HORA

EN PARQUES TIPO A, NINGUNA DE ESTAS VARIACIONES DEBE

PRODUCIR ∆ V MAYORES A LOS ESPECIFICADOS

CAMMESACAMMESA

0

5

10

15

20

25

30

35

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

PO

TE

NC

IA

MINUTOS

TIPO A - VARIACIONES DE LA POTENCIA GENERADA

•PARA UBICAR LA TENSION DENTRO DE VALORES ESPECIFICADOS, EL PARQUE PODRÁ TENER TRANSFORMADORES CON R.B.C. Y/O CAPACITORES SHUNT MANIOBRABLES Y/O SVC.

•NO SE DEBERÁCORREGIR LA TENSIÓN DESDE EL “SISTEMA”

DENTRO DE LA HORA

CAMMESACAMMESA

0

5

10

15

20

25

30

35

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

PO

TEN

CIA

MINUTOS

TIPO A - CONTRAMEDIDAS CONTRA VIENTOS EXTREMOS

DEBEN POSEER CONTRAMEDIDA O ESTRATEGIA OPERATIVA PARA EVITAR PARADA CUASI-SIMULTÁNEA DE TODOS LOS GENERADORES POR VIENTOS EXTREMOS

POR EJEMPLO: ASIGNANDO A ALGUNOS GENERADORES PARADA ANTICIPADA

CAMMESACAMMESA

CURVAS DE CAPACIDAD P-Q Y CONTROL DE TENSION

Q = 0,33 DE P EQUIVALE A COS φ = 0,95

TIPO A

0,33

0,33

0,3 1

Q

P

0,33

0,33

1 P

Q

TIPO B

DEBEN FUNCIONAR EN MODO “CONTROL DE TENSIÓN” (variar la potencia reactiva automáticamente en tiempo y forma para colaborar en mantener la tensión constante en nodo de conexión)

PUEDEN FUNCIONAR EN MODO COS φCONSTANTE.

CAMMESACAMMESA

TIPO A - TOLERANCIAS A FALLAS EN LA RED

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

0.01 0.1 1 10 100 1000 10000

V (

PU

)

TIEMPO (S)

50%

90%

80%

0.12

0.90

20 M

IN

EL PARQUE DEBE SOPORTAR, SIN DESCONECTARSE, DISMINUCIONES DE TENSION UBICADAS DENTRO DE LA ZONA BLANCA

TENSION DE UNA FASE EN EL PUNTO DE CONEXION A LA RED

TIEMPO QUE DEPENDERÁDEL NIVEL DE TENSION DE RED DONDE SE CONECTA EL PARQUE

CAMMESA

50.0

15 25 100

Fre

c [H

z]

T [seg]

Curva límite frecuencia-tiempo

ZonaAdmisible

52.5

49.0

52.0

48.5

51.5

48.0

51.0

47.5

TOLERANCIA A DESVIOS DE LA FRECUENCIA

•TODOS LOS PARQUES (TIPO A Y B) DEBEN MANTENERSE EN SERVICIO AUN CUANDO LA FRECUENCIA SE DESVÍE DENTRO DEL AREA CELESTE

CAMMESA

PARQUES TIPO A

CONTROL ADICIONAL DE TENSION

LV

LV

LV

MV

MV

MV

MV HV

Puntode conexión

SVC/STAT-COM

•DEPENDIENDO DE LAS DEBILIDADES ESTRUCTURALES DE LA RED Y SUS CONDICIONES DE ESTABILIDAD EN LA TRANSMISIÓN SE PODRÁREQUERIR UN CONTROL ADICIONAL DE LA TENSIÓN (SVC,STATCOM, ETC.).

•EN CASO QUE SEAN CAPACITOPRES SHUNT, DEBERA LIMITARSE LA POTENCIA DE CADA BANCO DE TAL MANERA QUE SU MANIOBRA NO PRODUZCA VARIACIONES DE TENSIÓN MAYORES A ESPECIFICADAS

CAMMESACAMMESA

PERTURBACION IMPACTO en la TENSION∆ V

CLASIFICACIONdel PARQUE EOLICO

Conexión/desconexión POTENCIA PLENA del PARQUE EOLICO

> 1% en MAT (133 - 500 kV)> 2% en AT (36-132 kV) > 3°EN MT (35 kV o menos)

TIPO A (Parque de alta

potencia respecto de la SCC del nodo de

conexión)

< 1% en MAT (133 - 500 kV)< 2% en AT (36 - 132 kV) < 3°EN MT (35 kV o menos)

TIPO B(Parque de baja

potencia respecto de la SCC del nodo de

conexión)

RESUMEN DE NORMATIVA

CAMMESACAMMESAREQUERIMIENTO TIPO A TIPO B OBSERVACIONES

∆vmáx

por ∆P rápidas(máximos ∆P dentro

de los 10 min)

Contramedidas para lograr

< 1% EN MAT< 2% EN AT< 3% EN MT

NO REQUIERE

contramedidas

Requisito que define tecnología constructiva

de generadores, controles y arquitectura del parque para limitar las variaciones rápidas

de potencia

∆vmáx

por ∆P Frecuentes(máximos ∆P dentro

de la hora solo superados el 5% de

horas del año)

Contramedidas para lograr

< 1% EN MAT< 2% EN AT< 3% EN MT

NO REQUIERE

contramedidas

Esta condición define la potencia máxima que puede ingresar en un

nodo y los controles de potencia reactiva

necesarios

CONTROL DE V

SI NO

Mediante un Control Conjunto los

aerogeneradores varían automáticamente su

potencia reactiva

RESUMEN DE NORMATIVA

CAMMESAREQUERIMIENTO TIPO A TIPO B OBSERV.

CONTRAMEDIDAS ANTE VIENTOS

EXTREMOSSI NO

Solo para Parques TIPO A de gran

potencia

CURVA P-Q

Los TIPO A puede tener menor

exigencias si asílo demuestran

TOLERANCIAA HUECOS DE

TENSION

(CORTOs)

NO

Curva Tensión-tiempo

límite definida en P.T. N°4

0,33

0,33

0,3 1

Q

P

0,33

0,33

1 P

Q

1

t

V

RESUMEN DE NORMATIVA

CAMMESA

REQUERIMIENTO TIPO A TIPO B OBSERVACIONES

CONTROL ADICIONAL DE V (SVC)

CONDI-CIONAL

NODepende de condiciones

de estabilidad en la transmisión

∆V POR MANIOBRA DE CAPACITORES

SHUNT

< 2% EN MAT< 3% EN AT< 4°EN MT

Define la potencia máxima operable de cada

rama del banco de capacitores shunt

CENTRO DE CONTROL

SICONDI-CIONAL

Puede ser remoto

MEDICION VIENTOS “ON LINE”

SI NO

CALIDAD DEL PRODUCTO

SI SIDeben cumplir con la

NORMA IEC 61400-21

RESUMEN DE NORMATIVA