La experiencia de Chilectra S.A. con la Conexión de PMGD · 2017. 3. 15. · Descripción del...
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La experiencia de Chilectra S.A. con la Conexión de PMGD
Santiago, Mayo 2015
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2
•Disminución de Disponibilidad de Energía Tradicional
•Encarecimiento y dificultad en concreción de macroproyectos de generación
•Disminución de costos inversión de ERNC
•Eficiencia en acercamiento de la generación a laproducción
MOTIVACIÓN
INCORPORACION EN LAS REDES AT/MT DE GENERACION DISTRIBUIDA
-
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ANTECEDENTES
MARCO CONCEPTUAL
ORGANICA Y PROCEDIMIENTOS
PMGD EN CHILECTRA
EFECTOS EN LA RED
SITUACION FUTURA
-
Descripción del SistemaUbicación de Chilectra S.A. Area de concesión total: 2.118 km2
Chilectra + Colina + Luz Andes
Capital política
y económica del
país6.967.609 Habitantes
1.700.000 Clientes
Nota: Habitantes 2014 según INE en provincias de Santiago, Chacabuco, Cordillera, Maipo y Talagante
• ANTECEDENTES
4
-
5
13.90514.488
15.28216.002
16.583
3,7%4,2%
5,5%
4,7%
3,6%
2010 2011 2012 2013 2014
2.4272.540 2.604
2.674
2.9371,8%4,7%
2,5% 2,7%
9,8%
2010 2011 2012 2013 2014
Clientes / Total Chile Dx
Ventas de Energía / Total Chile Dx
Chilectra 40%
OtrasEmpresas
60%
Chilectra 28%
OtrasEmpresas
72%
Ventas Totales Distribuidoras a nivel Nacional 2013: 32.732,6 GWhVentas de Chilectra 2013: 13.056 GWh
Clientes Totales Distribuidoras a nivel Nacional: 5.863.355Clientes Chilectra 2013: 1.669.911
Fuente: Empresas Eléctricas A.G. / Regulación (Año 2013)
Energía (GWh)
Potencia (MW)
• ANTECEDENTES
-
Descripción del Sistema Ámbito de Operación
6 Subestaciones AT/AT3.165 MVA Capacidad Instalada(incluye 765 MVA propiedad de Transelec)
355 Kms Líneas AT220 kV / 110 kV / 44 kV
49 Subestaciones AT/MT MT/MT5.243 MVA Capacidad Instalada
434 Alimentadores MT5.152 kms de red MT
11.016 Kms Redes BT28.995 Transformadores de Dx
• ANTECEDENTES
6
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Descripción del Sistema Ámbito de Operación Resumen Red MT / BT
(Urbano y Rural)
0
5000
10000
15000
Urbano Rural
MT [kms]
BT [kms]
Total
78%
0%
22%12 kV
20 kV
23 kV
Red MT [kms]
• ANTECEDENTES
7
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8
ANTECEDENTES
MARCO CONCEPTUAL
ORGANICA Y PROCEDIMIENTOS
PMGD EN CHILECTRA
EFECTOS EN LA RED
SITUACION FUTURA
-
SSEE AT/MT SSEE
AT/MT220kV 110 kV
110kV23-12 kV
En Redes de Transporte
•Reduce pérdidas •Reduce o desplaza inversiones•Mejorar perfiles de voltaje
En Redes de Distribución• Reduce o aumenta pérdidas• Mejoraría confiabilidad ante fallas.• Produce variaciones de tensión • Generación con energías renovables de
menor potencia
Aspectos Técnicos•Variaciones de voltaje significativas cuando ocurren cambios de la generación.
•Inversión de flujos en generación en condiciones de demanda mínima•En fotovoltaicos, inversor debería tener rango de control de potencia reactiva
•Masificación de generadores: ¿Sistema de supervisión?• Aumentos de potencia de cortocircuito.
• MARCO CONCEPTUAL
9
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• MARCO CONCEPTUAL.
PMG
MGNC
• PMGD: Pequeño Medio de Generación DistribuidaP < 9 MWConectado a redes de distribución
• PMG: Pequeño Medio de GeneraciónP < 9 MWConectado a instalaciones pertenecientes a un sistema troncal, de subtransmisión o adicional
• MGNC: Medio de Generación No ConvencionalFuente sea no convencionalP < 20MW
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-
•Distribuidoras permitirán la
conexión de los PMGD a sus
instalaciones
Obras adicionales para la
conexión ejecutadas por las ED y
de cargo del propietario del
PMGD.
•Las ED y PMGD deben entregar
toda la información técnica
necesaria
•Estudios Técnicos
•Acuerdos Comerciales
PMGD
• MARCO CONCEPTUAL
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ANTECEDENTES
MARCO CONCEPTUAL
ORGANICA Y PROCEDIMIENTOS
PMGD EN CHILECTRA
EFECTOS EN LA RED
SITUACION FUTURA
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PMGDInteresado
Elaboración y consolidación de los antecedentes de las redes de la empresa
distribuidora para el desarrollo de sus estudios.
Intercambio de Información
Procedimiento Desarrollo ICC
Construcción y Puesta en Servicio
Es el informe técnico que sustenta la posición de la Distribuidora ante el PMGD y la autoridad (CNE – SEC)
Coordinación y ejecución de las obras.Desarrollo de pruebas
Autorización de la operación del PMGD.
Reglamento DFL 244 y NTCO PMGD
• ORGANICA Y PROCEDIMIENTOS
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Aspectos Comerciales
Aspectos Técnicos
Entrega de Información Técnica.
Formularios NTCO
Coordinación y Desarrollo de estudios técnicos
Evaluación del impacto
Entrega ICC
Revisión Informes Técnicos del generador
Definición de requerimientos para la conexión del PMGD
Construcción de las obras de adecuación
Determinación de balances de energía
Coordinación de la Puesta en Servicio.
Recepción de las solicitudes del PMGD
Acuerdos comerciales con el cliente
Acuerdo de Abastecimiento con el cliente
Procedimiento de Facturación.
Telemedida
Construcción del Empalme
Suscripción del Contrato
PMGDInteresado
• ORGANICA Y PROCEDIMIENTOS
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Incorporación de PMGD
Área de Operación de la
Red
Área de Planificación
Área Ingeniería de Distribución
Área de Protecciones
Fiscalía y Área Regulación
Área Abastecimiento
Eléctrico
Área Comercial
• ORGANICA Y PROCEDIMIENTOS
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Aplicaciones de Ingeniería
Estudios técnicos y tareas:
• Coordinación de Protecciones.• Estudio de Flujos de Potencia.• Estudio de Cortocircuitos.• Estudios Dinámicos.• Convenios de conexión estándares• Requerimientos de Comunicación.• Reglamento de operación • Diseño de Configuración para evitar
operación en Isla no deseada.
Procesamiento de información• Sistema integrado de administración
de información
Temperaturas de devanados calculadas y medidas.
hora
35
38
41
44
47
50
53
56
59
62
65
68
71
74
77
80
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
tdev.cal ( C)
tdev.med. ( C)
Temperaturas de aceite calculadas y medidas.
hora
3031323334353637383940414243444546474849
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
t.aceite. calc.( C)
t.aceite.med.( C)
DIgSILENT PF
CYMDIST
ELPLEK
Aplicaciones de Ing. Distribución
• ORGANICA Y PROCEDIMIENTOS
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ANTECEDENTES
MARCO CONCEPTUAL
ORGANICA Y PROCEDIMIENTOS
PMGD EN CHILECTRA
EFECTOS EN LA RED
SITUACION FUTURA
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Tipos de PMGD con Potencial de desarrollo en zona de Concesión de CHILECTRA
Solar Biomasa Eólico Geotérmico
Generación en Invierno /Verano: 33%
Principales Características
• Variación de los Aportes Estacional: Invierno/Verano• Mayor periodo de generación en verano• No aportan potencia firme al alimentador.• No permiten desplazar
• PMGD EN CHILECTRA
-
Proyecto UTEM Solar (no PMGD)
Variables Monitoreadas
• Generación eléctrica (kWh)• Irradiancia (Watt / m2)• Temperatura ambiente (° C)• Temperatura paneles (° C)
Generación Fotovoltaica
Sistema fotovoltaico con Monitoreo On-line
• PMGD EN CHILECTRA
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PMGD en Operación
Características:
• Proyecto experimental de la empresa Energías del Futuro.
• Instalado en el techo del Colegio Altamira de Peñalolén.
• Generación Fotovoltaica.
• Punto de conexión: Alimentador Ictinos de S/E La Reina.
• Capacidad 1ra etapa 30 kW
• Capacidad Final 130 kW
• En operación desde marzo de 2014.
Proyecto Fotovoltaico Techos de Altamira
• PMGD EN CHILECTRA
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Formularios 12012 2013 2014 2015
2
19
39
30
Cantidad de Formularios 1 ingresados a Chilectra S.A.Situación Actual y Perspectivas
Futuras:
- 90 Solicitudes de Información
- 8 SCR (~40MW)
- Concentrados en Sectores Rurales/Industriales 23kV
- 95% son Plantas Fotovoltaicas
• PMGD EN CHILECTRA
-
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PMGDs en Chilectra con Formulario 1
• PMGD EN CHILECTRA
-
24
Características
• Privilegian Zonas con Espacio
• Zonas Rurales
• Zonas Industriales con Techos aptos
• En general Zonas de Larga Extensión
• Transformadores AT/MT de baja capacidad
• 4 de 22 Alimentadores concentran el 75%
de las solicitudes:
• Huechun (20)
• Polpaico (14)
• Rungue (14)
• Portezuelo (4)
• Alimentadores con SCR:
• Huechun (17,25MW, 4 Proyectos)
• Polpaico (21MW, 3 Proyectos)
• PMGD EN CHILECTRA
-
25
3.5MVA
20MVA
20MVA
HUECHUN 23kV 12MVA*
SCR: 17.25MW
Dda min: 2MW**
POLPAICO 23kV, 12MVA*
SCR: 21MW
Dda min: 3MW**
RUNGUE, 23kV
SCR: 2,5MW (EEM TilTil)
Dda min: 0,5MW**
*Limitados por criterio de diseño de red
**En horas de sol durante el Verano
Rungue
El Manzano
• PMGD EN CHILECTRA
-
PMGD5 MW
PMGD6,5 MW
PMGD3 MW
PMGD3 MW
Alimentador Huechún (SCR)
20MVA
El Manzano
• PMGD EN CHILECTRA
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-
PMGD9 MW
PMGD9 MW
PMGD3 MW
20MVA
Alimentador Polpaico (SCR)
• PMGD EN CHILECTRA
27
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28
ANTECEDENTES
MARCO CONCEPTUAL
ORGANICA Y PROCEDIMIENTOS
PMGD EN CHILECTRA
EFECTOS EN LA RED
SITUACION FUTURA
-
Pérdidas
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La ubicación del consumo, el monto de generación y la
ubicación de ella, determinan el estado de pérdidas en la red.
PERDIDAS Dependencia del nivel de
generación, demanda del
alimentador y ubicación del
PMGD.
Perdidas de Potencia en el Alimentador
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 1.9 2
PMGD [Mw]
Po
ten
cia
perd
ida [
Kw
]
0.0%
1.0%
2.0%
3.0%
4.0%
5.0%
6.0%
7.0%
8.0%
% d
e p
erd
ida
% de Perdida Potencia perdida Alimentador
Perdidas de Energia en Alimentador
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
0 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 1.9 2
Potencia PMGD [Kw]
En
erg
ia p
erd
ida [
Kw
-H]
0.0%
3.0%
6.0%
9.0%
12.0%
15.0%
% d
e E
nerg
ia P
erd
ida
Perdidad de energia % de Perdida de Energia
• EFECTOS EN LA RED
-
Calidad de Producto
30Fuente: Revista IEEE Power & Energy, marzo/abril 2013
Topología Típica Alimentador
Inyección PV día con Nubosidad
Inyección PV día con baja Nubosidad
Demanda Alimentador con PMGD PV con Alta Nubosidad
Impacto Operación PMGD PV con Alta Nubosidad en Tensión
• EFECTOS EN LA RED
-
Protecciones
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• Esquemas de Conexión y Protecciones en redes de Chilectra.
• Cumplimos con la NTCO
• Complementamos con equipos que ayudan a mantener la seguridad del
Sistema.
Evitar Situación en Isla
SeccionadorEquipo Medida
Interruptor Acoplamiento
con Protecciones
PMGD
• EFECTOS EN LA RED
-
Cumplimiento de la normativa legal (NTCO)
• Sobrecorriente fase y residual, sobre y bajo voltaje, sobre y baja frecuencia.
• Coordinación de operación de protecciones del cliente con equipos instalados
en la red.
• ¡GARANTIZAR LA NO OPERACIÓN EN ISLA¡
• Protección anti isla de los inversores de planta
• Salto Vector
• Tele protección
• Revisión de flujos de carga y cortocircuitos para identificar los ajustes y la
Coordinación
• Aporte PV a cortocircuito = corriente máxima de generación.
• Protección sobre voltaje residual como respaldo en la detección de estas
anormalidades.
Protecciones
• EFECTOS EN LA RED
32
-
¡Estamos preparados¡
• EFECTOS EN LA RED
33
-
34
ANTECEDENTES
MARCO CONCEPTUAL
ORGANICA Y PROCEDIMIENTOS
PMGD EN CHILECTRA
EFECTOS EN LA CHILECTRA
SITUACION FUTURA
-
Corto Plazo
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Modificaciones en subestaciones de menor tamaño y
con menos incorporación
tecnológica
Algunas Redes de Distribución
concentran las solicitudes
Se requiere Inversiones para
lograr adecuación de las redes.
• Situación Actual
• SITUACION FUTURA
-
Mediano Plazo
Modernización de las redes de distribución.
Integrar tecnologías de control y Comunicaciones
Introducir inteligencia para la dar a la red selfhealing
Modelo de red flexible.
Facilitar la operación de los generadores distribuidos.
Logra mayor productividad/eficiencia energética
Optimización el uso energético a través de la gestión de la demanda.
Sistema de Supervisión de GD
• SITUACION FUTURA
36
-
Mediano Plazo
• SITUACION FUTURA
37
-
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SUPUESTOS ANÁLISIS ALTA INSERCIÓN GD
• Desarrollo del sistema de CHILECTRA al año 2030• Instalación 730 MW en zona de Concesión
Generación PV: 490 MWCogeneración: 240 MW.
• Alto desarrollo en zonas norponiente y nororiente de Santiago.
FOCO DEL ESTUDIO• Cargabilidad de transformadores AT/AT.• Postergación de Inversiones en AT y AT/MT
IMPACTOS IDENTIFICADOS• Desplazamiento de Generación convencional en Verano. Bajo desplazamiento en Invierno.• Postergación focalizada de inversión en líneas de transmisión y transformadores de poder.• Baja postergación de Inversiones en Transformación AT/AT. (1 a 2 años)
Largo Plazo
• SITUACION FUTURA
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• Solicitudes crecientes en MGNC
• Alta concentración Zona Norte
• Con la disminución de costos de inversión, en el mediano plazo, se deberían concretar gran parte de ellos
• Modificaciones en Subestaciones y esquemas de protección
• Zona industrial comercial con potencial de techos, futuras solicitudes
•¡Modernización de redes en control y comunicaciones¡
Comentarios Finales y Conclusiones
Chilectra cuenta con las redes necesarias, el conocimiento técnico y la disposición para
enfrentar estos desafíos
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La experiencia de Chilectra S.A.
con la Conexión de PMGD
Santiago, Mayo 2015
MUCHAS GRACIAS
FIN
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La Red Integrada:
Transición hacia la distribución inteligente
- Requiere modernizar las redes de transmisión y distribución.
- Mejorar los diseños actuales de redes MT.
- Integrar tecnologías y soluciones
- Introducir inteligencia para la dar a la red la capacidad de tomar decisiones.
-Concebir una red optimizada y dinámica
*
*
-
42
Situación Actual y Perspectivas FuturasPMGDs en Chilectra
Estado Alerta:
Exigencia de desconexión por variación de tensión
Exigencia de desconexión por variación de frecuencia
•Conexión :
•0,94 Vn
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Temas Normativos por Resolver
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• Tratamiento para los PMG/PMGD tanto en la parte técnica como comercial se basa
en el DS 244 de 2005.
• Define interacción entre las partes y los plazos involucrados.
• Aún no existe definición respecto del estándar exigido a la conexión en distribución.
• Promotores no tienen experiencia en Sistemas de Distribución de la RM
• Requiere orientación experta para el desarrollo de análisis relevantes.
• Pueden presentar cuantificación incorrecta de los costos de conexión.
• Sería ideal contar con consultores certificados
pendiente
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Proceso de Interacción entre Interesados en conectarse a Instalaciones de Distribución
Formulario N°1: Solicitud de Información
Formulario N°2: Antecedentes Emp. Dist.
Complemento de Inf. Formulario N°2
SCR
ICC
Solicitud de Correcciones ICC
Respuesta solicitud de Correcciones ICC
Acepta ICC ó Recurre a la SEC
15 días
15 días
ND
60 días
20 días
15 días
Resp. Complemento de Inf. Formulario N°2
15 días
Recomiendo sacar