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Investigación de Oscilaciones de Potencia en el SIN. XM Compañía de Expertos en Mercados S.A. E.S.P. 2. 2. Definiciones. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Investigación de Oscilaciones de Potencia en el SIN
XM Compañía de Expertos en Mercados S.A. E.S.P
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222
Definiciones
Oscilación de potencia: Variación en la potencia eléctrica, debida al cambio de velocidad
relativa entre generadores, como respuesta a cambios en la magnitud de la carga, fallas y
otras perturbaciones en el sistema
59.0
59.2
59.4
59.6
59.8
60.0
60.2
60.4
60.6
60.8
61.0
Fre
cuen
cia
[Hz]
0,06 Hz 0,03 Hz 0,08 Hz
Las bandas elásticas representan las líneas de
transmisión, y los pesos representan los
generadores y las cargas del sistema
Las bandas elásticas representan las líneas de
transmisión, y los pesos representan los
generadores y las cargas del sistema
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3
Tipos de Oscilación
FrecuenciaFrecuenciaModo Control de Frecuencia:
Corresponde a la actuación de los esquemas de control de velocidad de las unidades
Modo Interárea: Oscila un grupo de máquinas contra otro grupo de máquinas en otra parte del sistema
Modo Interplanta: Oscila una planta contra otra cercana
Modo Intraplanta: Oscilación de una unidad de la planta con respecto a otras unidades de la misma planta
Modo Local: Oscila una planta contra el sistema
1,5
–3,
0 H
z0,
8 –
2,0
Hz
0,8
–2,
0 H
z0,
1 –
0,8
Hz
0,05
–0,
5 H
zÁnguloÁngulo
FrecuenciaFrecuenciaModo Control de Frecuencia:
Corresponde a la actuación de los esquemas de control de velocidad de las unidades
Modo Interárea: Oscila un grupo de máquinas contra otro grupo de máquinas en otra parte del sistema
Modo Interplanta: Oscila una planta contra otra cercana
Modo Intraplanta: Oscilación de una unidad de la planta con respecto a otras unidades de la misma planta
Modo Local: Oscila una planta contra el sistema
1,5
–3,
0 H
z0,
8 –
2,0
Hz
0,8
–2,
0 H
z0,
1 –
0,8
Hz
0,05
–0,
5 H
zÁnguloÁngulo
Amortiguamiento Positivo
Amortiguamiento CeroAmortiguamiento Cero
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Principales eventos durante el 2008-2009
Ca
mb
io d
e g
en
era
ció
n d
e 7
00
MW
Ca
mb
io d
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en
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ció
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00
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0:05
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3:41
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21:1
8:00
21:1
8:43
21:1
9:26
21:2
0:10
21:2
0:53
21:2
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21:2
2:19
21:2
3:02
21:2
3:46
21:2
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21:2
5:12
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5:55
21:2
6:38
21:2
7:22
21:2
8:05
21:2
8:48
21:2
9:31
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0:14
Fre
cu
en
cia
(H
z)
0
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40
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80
100
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Po
ten
cia
(M
W)
Frecuencia MedellinApert_Jam_PomasEDAC_1EtapaTEBSA/13.8/Gen013/P/GUAVIO/13.8/Gen1/P/SNFRAN/13.8/Gen3/P/
59.8
59.85
59.9
59.95
60
60.05
60.1
60.15
60.2
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60.3
21
:00
:00
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:16
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:32
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:48
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:01
:04
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:24
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:04
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:04
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:20
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:06
:08
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:00
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:08
:16
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:08
:32
21
:08
:48
21
:09
:04
21
:09
:20
21
:09
:36
21
:09
:52
FR
EC
UE
NC
IA (
Hz)
FRECUENC/MEDELLIN//Frequ/
FRECUENC/ESMERA//Frequ/
FRECUENC/SABANA//Frequ/
FRECUENC/TORCA//Frequ/
59.20
59.40
59.60
59.80
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60.20
60.40
60.60
60.80
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
Tiempo (seg)
Frec
uenc
ia H
z
OSCILACIÓN DE POTENCIA EN EL SINPeriodo 10, Agosto 12 de 2008
-100
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-40
-20
0
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0
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0
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0:1
2
9:2
0:4
4
9:2
1:1
6
9:2
1:4
8
9:2
2:2
0
9:2
2:5
2
9:2
3:2
4
9:2
3:5
6
9:2
4:2
8
9:2
5:0
0
9:2
5:3
2
9:2
6:0
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6:3
6
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7:0
8
9:2
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0
9:2
8:1
2
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0:5
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3:3
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2
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4
9:3
9:5
6
59
59.2
59.4
59.6
59.8
60
60.2
60.4
60.6
60.8
61
61.2
BETANI/13.8/Gen3/P/ JAMOND/230/POMASQ1/P/JAMOND/230/POMASQ2/P/ TEBSA/230/TrfGn011/P/TEBSA/230/TrfGn012/P/ FRECUENC/MEDELLIN//Frequ/
Po
ten
cia
(M
W)
Fre
cu
en
cia
(H
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0
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200
300
400
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600
700
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0:00
17:5
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17:5
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18:0
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3:12
18:1
7:04
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0:56
18:2
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18:2
8:40
18:3
2:32
18:3
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18:4
0:16
18:4
4:08
18:4
8:00
18:5
1:52
18:5
5:44
18:5
9:36
19:0
3:28
19:0
7:20
19:1
1:12
19:1
5:04
19:1
8:56
19:2
2:48
19:2
6:40
19:3
0:32
19:3
4:24
19:3
8:16
19:4
2:08
19:4
6:00
19:4
9:52
58.8
59
59.2
59.4
59.6
59.8
60
60.2
60.4
60.6
60.8
Guatapé Betania Tebsa FRECUENC/MEDELLIN//Frequ/
ED
AC
343
MW
ED
AC
189
MW
ED
AC
111
9 M
W
ED
AC
719
MW
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Medición Fasorial PMU
A partir de las medidas de Voltaje y Corriente se obtienen los fasores en cada uno de los puntos de operación
Fuente: Psymetrix
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Que hacer con esta información?
Esta información sincronizada adecuadamente se utiliza para propósitos en tiempo real que hasta hace poco sólo se podía pensar en hacer en programas de simulación.
Fuente: Psymetrix
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PMU-Sabana
PMU-San Carlos
PMU-Guavio
PMU-Guaca
PMU-Betania
PMU-Esmeralda
PMUXM
PMUXM
Que tenemos en Colombia
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Oscilación detectada (0.49 Hz). En esta oscilación se aprecia como la PMU´s de Betania detecta oscilación contra el sistema central
Como la estamos usando en Colombia
En esta oscilación se aprecia como todo el Sistema oscila en fase
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Que información estamos observando
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10
Análisis de datos
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11Sistema Interconectado NacionalConcepto Distancia Eléctrica
Sistema Eléctrico de Potencia Sistema Mecánico
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12
Sistema Interconectado NacionalDistancia Eléctrica con los proyectos de expansión recientes
Sistema Mecánico
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13
Curva típica de desviación estándar
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Los análisis obtenidos de los datos de las PMU’s han mostrado que San Carlos es la planta que mayor reacción tiene al fenómeno
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15
Análisis de datos – San Carlos en 0MW
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16Pruebas de sensibilidad a ajustes de parámetros en el gobernador de San Carlos
Pruebas realizadas a la fecha:• Variación del modo de operación: Ago. 25• Variación del Droop: Sept. 24• Variación de Kp: Sept. 25• Variación de Kp (sin lazo de frecuencia): Sept. 29• Variación de Ti: Oct. 01
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17
Resultados de Prueba de Cambio en el modo de operación
10
0.2
0.4
0.6
0.8
1San Carlos Gen1&2 - Time ref : 20/10/2009 Local Time
Inst
ant.
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Time (Days)
Speed ControlTest 2.1.5-1Test 2.1.5-2Test 2.1.5-3Test 2.1.5-4Test 2.1.5-5
20/10/2009 17:00
Control por Velocidad
Control por Potencia
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Resultados de Prueba de Cambio la constante de integración Ti
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5San Carlos Gen1&2 - Time ref : 20/10/2009 Local Time
Insta
nt.
Mag -
Low
Fre
quency
Speed ControlTest 2.1.5-1Test 2.1.5-2Test 2.1.5-3Test 2.1.5-4Test 2.1.5-5
-160
-150
-140
-130
-120
DC
- M
W
Time (Days)
0.23MW 0.18MW
21/10/2009 17:00
Ti = 3.3 seg (original)
Ti = 6.8 seg (Prueba)
Todos los derechos reservados para XM S.A. E.S.P
19
Resultados de Prueba de Cambio la constante de integración Ti
2.9 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8
-0.15
-0.1
-0.05
0
0.05
0.1
Time (min)
Filte
red/
Scal
ed s
igna
ls
Test 2.1.5-1
Frequency- Active Power
3.9 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8-0.25
-0.2
-0.15
-0.1
-0.05
0
0.05
0.1
0.15
0.2
Time (min)
Filte
red/
Sca
led
sign
als
Test 2.1.5-6
Frequency- Active Power
P leads F by 90° Positive power excursion coincides with system acceleration, destabilising the system
P leads F by 180° Net contibution of power to the oscillation is approximately zero
Power export from generator is positive
Original Settings Target Settings
Comportamiento Original Comportamiento con los nuevos ajustes
Gracias
XM Compañía de Expertos en Mercados S.A. E.S.P