Análisis de estabilidad de frecuencia del sistema eléctrico ecuatoriano incorporando generación eólica con escenarios de demada, generación y contingencias
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Date
2024-01-20
Authors
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Publisher
Universidad de Cuenca
Abstract
Electrical power systems worldwide tend to have environmental responsibility and energy sovereignty, with the incorporation of non-conventional renewable energy and introducing technical-operational problems. The Ecuadorian National Interconnected System (SNI) was analyzed considering the base case and 4 scenarios; The base case establishes the current system with thermal, hydraulic and wind generation with 66.6MW and a system demand of 4261.20MW, the demand was covered with a contribution of 91% hydraulic generation, 8% thermal and 1% wind; In scenario 3 with a wind generation penetration of 647.19MW, the output of unit U6 of the Paute Molino plant and a demand of 4261.20MW, the demand was covered with 79% hydraulic, 7% thermal and 13% wind, failing to comply the frequency limits allowed by regulatory entities at 0.25%; For scenario 4, it considers a wind generation penetration of 885.10MW, output from unit U6 of the Paute Molino plant and a demand of 4261.20MW covered with 71% hydraulic, 8% thermal and 20% wind, failing to comply with the frequency limits allowed by regulatory entities by 3.5%. Simulations are carried out in Simulink Matlab with: Base case criteria and the 4 scenarios considered, generation agents most representative of the Ecuadorian SNI and a contribution system to the Primary Frequency Control (CPF) for wind generation with virtual inertial; Important improvements are obtained in the contribution to the CPF by the wind generation agent.
Resumen
Los sistemas eléctricos de potencia a nivel mundial, tienden a tener responsabilidad ambiental y soberanía energética, con la incorporación de energía renovables no convencionales e ingresando problemáticas de índole técnico - operativo. Al Sistema Nacional Interconectado Ecuatoriano (SNI) se analizó considerando el caso base y 4 escenarios; el caso base establece el sistema actual con generación térmica, hidráulica y eólica con 66.6MW y una demanda del sistema de 4261.20MW, se cubrió la demanda con una aportación de 91% de generación
hidráulica, 8% de térmica y 1% de eólica; en el escenario 3 con una penetración de generación eólica de 647.19MW, la salida de la unidad U6 de la central Paute Molino y una demanda de 4261.20MW, se cubrió la demanda con 79% hidráulica, 7% térmica y 13% eólica, incumpliendo los límites de frecuencia permitidos por los entes de regulación en un 0.25%; para el escenario 4 considera una penetración de generación eólica de 885.10MW, salida de la unidad U6 de la central Paute Molino y una demanda de 4261.20MW cubierta con 71% hidráulica, 8% térmica y 20% eólica incumpliendo los límites de frecuencia permitidos por los entes de regulación en un 3.5%. Se realiza simulaciones en Simulink Matlab con: Criterios del caso base y los 4 escenarios considerados, agentes de generación más representativos del SNI ecuatoriano y un sistema de contribución al Control Primario de Frecuencia (CPF) para la generación eólica con inercial virtual; se obtiene mejoras importantes en el aporte a la CPF por el agente de generación eólica.
Keywords
Ingeniería Eléctrica, Potencia eléctrica, Soberanía energética
Citation
Código de tesis
TM4;2460
Código de tesis
Grado Académico
Magíster en Electricidad mención Redes Eléctricas Inteligentes