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OPSIS (DIVISIÓN DE OPERACIONES) ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR M.MARAGNO G., F. GARAYAR M.,

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Presentación del tema: "OPSIS (DIVISIÓN DE OPERACIONES) ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR M.MARAGNO G., F. GARAYAR M.,"— Transcripción de la presentación:

1 OPSIS (DIVISIÓN DE OPERACIONES) ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR M.MARAGNO G., F. GARAYAR M., L. VILLA R., E. OREA R

2 SISTEMA INTERCONECTADO VENEZOLANO B R A S I L ZONAENRECLAMACIÓNZONAENRECLAMACIÓN Diciembre 2005 Macagua (H) Guri (H) Jusepín (T) Caruachi (H) Santa Bárbara (T) Luisa Cáceres (T) Guanta (T) Alfredo Salazar (T) OAM (T) Pedro Camejo (T) San Fernando (T) CRZ (T) Planta Centro(T ) Castillito (T) Planta del Este (T) ENELBAR (T) Termozulia (T) Concepción (T) Rafael Urdaneta (T) Ramón Laguna (T) Planta Táchira (T) San Lorenzo (T) Peña Larga (T) Planta Páez (H) San Agatón (H) Coro (T) Punto Fijo (T) Santa Bárbara (T) Casigua (T) Barinas (T) Tucupita (T) 36% 64% CAPACIDAD INSTALADA: MW Fuente: OPSIS M A R C A R I B E

3 SISTEMA INTERCONECTADO VENEZOLANO B R A S I L C O L O M B I A ZONAENRECLAMACIÓNZONAENRECLAMACIÓN Diciembre 2005 Fuente: OPSIS SISTEMA INTERCONECTADO VENEZOLANO 26% 74% ENERGIA GENERADA GWh M A R C A R I B E

4 B R A S I L M A R C A R I B E ZONAENRECLAMACIÓNZONAENRECLAMACIÓN Guri San Gerónimo Malena OMZ La Horqueta Yaracuy La Arenosa Longitudes Totales 765 kV Kms Isla de Margarita Longitudes Totales 400 kV Kms Casanay El Callao Guri Yaracuy La Canoa Pta. Centro Palital Barbacoa Las Claritas El Furrial San Diego| La Horqueta Cdad. Losada Santa Teresa El Tigre Guayana B Macagua Caruachi Bitor La Arenosa San Gerónimo Cuatricentenario El Tablazo Longitudes Totales 230 kV Kms Isla de Margarita Casanay Guri Yaracuy Pta. Palma San Mateo Cuestecitas Peonías Cabudare Rincón El Corozo San Agatón Morochas El Tablazo Cdad. Bolívar Buena Vista Barbacoa Las Claritas Santa Elena Boa Vista Barquisimeto Manzano El Isiro Trinidad Pta. Piedra El Vigía II Uribante Acarigua II C. de Azúcar La Morita Junquito Convento La Pedrera Papelón Tiara OMZ Aragua Cdad. Losada Tacoa Boyaca Santa Teresa El Tigre Guanta San Lorenzo Cuatricentenario Cabimas Valencia Pta. Páez Mácaro San Diego| San Diego| Guacara Isla de Margarita Upata Tucupita Temblador Jusepín Güiria Irapa Carúpano San Carlos San Fernando Tibú Caicara Cabruta Pto. Ayacucho Pto. Fijo I Barinas R. Laguna Urdaneta Machiques La Villa San Cristobal Gorrín Cumaná Barcelona Cariaco Yaracuy El Vigía Coro II Cabudare Rincón El Corozo San Agatón Morochas El Tablazo Palital Buena Vista Barbacoa Longitudes Totales 115/138 kV Kms El Isiro Trinidad Km 48 Pta. Piedra Concepción El Vigía II San Carlos Mérida La Grita San Antonio Tovar La Fría II Trujillo Uribante Guasdualito Pta. Páez Tinaquillo Yaritagua Valera Guaparo P.Camejo Bárbula Carabobo Cpo. Carabobo San Felipe C. de Azúcar La Morita Caucagua Río Chico La Cabrera Charallave Ocumare Camatagua Aragua El Sombrero Calabozo San Juan de los Morros Cdad. Losada Valle de la Pascua Altagracia Santa Teresa Sta. Rosa Travieso Muscar El Tejero Maturín El Tigre Guayana A Orinoco Pto. Ordáz Caroní Macagua San Felix Chuparín Guanta Chacopata L. Cáceres Los Taques Pta. Táchira Cerro Negro Rebombeo Anaco San Lorenzo Cuatricentenario Cabimas Higuerote San Gerónimo Urumaco Cemento Caribe Yaracal Palma Sola Aroa Aguada Grande Carbonero V. Cura Mariposa Coro I Morón Pto. Fijo II Casanay El Indio Sta. Bárbara Peña Larga Acarigua Araure Guanare El Furrial Los Pijiguaos Fuente: OPSIS SISTEMA INTERCONECTADO VENEZOLANO

5 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR Analizar la operación interconectada de los Sistemas Eléctricos de Venezuela y Colombia, el cual a su vez se encuentra interconectado con el Sistema Eléctrico de Ecuador. Utilizando análisis modal y análisis transitorio de estabilidad. Verificando El ajuste de las protecciones en el enlace entre Venezuela y Colombia OBJETIVO

6 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR Venezuela - Colombia Cuestecitas - Cuatricentenario 230kV La Fría - Tibu 115kV Corozo - San Mateo 230kV – doble terna INTRODUCCIÓN

7 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR Colombia - Ecuador: Ipiales - Tulcán 138kV Jamondino - Pomasqui 220kV – doble terna INTRODUCCIÓN

8 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR Se analiza la vigencia de los esquemas de separación de áreas existentes entre Cuatricentenario y Cuestecitas al interconectar los tres países, razón por la cual para todos los análisis la interconexión entre Colombia y Ecuador se consideró en servicio. INTRODUCCIÓN

9 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR ESQUEMAS DE DESCONEXIÓN Baja Tensión ajustado en 0,85 p.u de 230 kV (195 kV) y 450 ms de retardo. Sobrepotencia de Venezuela hacia Colombia en 280 MW y 155 ms de retardo. Baja Frecuencia en 58,9 Hz y 200 ms de retardo. Baja Tensión ajustado en 0,85 p.u de 220 kV (187 kV) y 500 ms de retardo. Sobrepotencia de Colombia hacia Venezuela en 300 MW y 500 ms de retardo. Sobrepotencia de Venezuela hacia Colombia en 300 MW y 500 ms de retardo En Cuatricentenario: En Cuestecitas:

10 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR CARGA DE VENEZUELA – COLOMBIA - ECUADOR

11 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR Análisis de modos de oscilación interárea Análisis de transitorios para contingencias consideradas como relevantes METODOLOGÍA Depurar la base de datos, determinar la oscilación natural del sistema, los modos de oscilación con controles y observar las plantas que tienen un papel relevante y necesitan estabilizadores. Validar los resultados de análisis modal y determinar la vigencia del esquema de protecciones.

12 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR Casos unidades de generación sin controles (caso 0), y el modo de oscilación bajo condiciones normales (caso 1- con los controles de velocidad y voltaje en servicio, pero sin incluir equipos de estabilización). Caso s T F w K 0 - Natural Normal ANÁLISIS MODAL- SIN ESTABILIZADORES Frecuencia Venezuela – Colombia 0.2Hz

13 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR Casos unidades de generación sin controles (caso 0), y el modo de oscilación bajo condiciones normales (caso 1- con los controles de velocidad y voltaje en servicio, pero sin incluir equipos de estabilización). Caso s T F w K 0 - Natural Normal ANÁLISIS MODAL- SIN ESTABILIZADORES AMORTIGUADA DESAMORTIGUADA Frecuencia Venezuela – Colombia 0.2Hz

14 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR ANÁLISIS MODAL – PARTICIPACION DE PLANTAS ECUADOR NO TIENE PARTICIPACIÓN

15 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR Casos analizados: 2.1- Estabilizadores en Venezuela 2.2- Estabilizadores en Venezuela y en Guavio 2.3- Estabilizadores en Venezuela y en Chivor 2.4- Estabilizadores en Venezuela, en 4 unidades de Chivor y en Guavio 2.5- Todos los estabilizadores Caso s T F w K ANÁLISIS MODAL- CON ESTABILIZADORES ESTABILIZADORES COLOMBIA ESTABILIZADORES VENEZUELA CHIVOR GUAVIO GURI MACAGUA SAN AGATON ESTABILIZACIÓN LOCAL ESTABILIZACIÓN INTERAREA 2.4.b b ESTABILIZADORES EN 4 DE 8 UNID EN SAN CARLOS AMORTIGUAMIENTO DESEADO DEL 4%

16 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR Flujos por interconexión Cuatricentenario - Cuestecitas para pss solo en Venezuela (MW) Flujos por interconexión Cuatricentenario - Cuestecitas para pss en Venezuela, 4 unid. de Chivor y en Guavio ANÁLISIS TRANSITORIOS CON ESTABILIZADORES

17 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR ANÁLISIS TRANSITORIOS CON ESTABILIZADORES Flujos por interconexión Cuatricentenario - Cuestecitas para pss en Venezuela, 4 unid. de Chivor y en Guavio Flujos por interconexión Cuatricentenario - Cuestecitas para pss en todas las unidades

18 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR ANÁLISIS TRANSITORIOS CON ESTABILIZADORES

19 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR Para diferentes valores de intercambio tanto en dirección Venezuela- Colombia, como en dirección Colombia Venezuela, se evaluaron ANÁLISIS TRANSITORIOS Contingencias simples de transmisión Falla en línea Malena – San Gerónimo a 765 kV Falla en línea San Gerónimo – Horqueta a 765 kV Falla en línea Yaracuy –Arenosa a 765 kV Falla en línea Yaracuy – Tablazo a 400 kV Falla en línea Planta Centro – Yaracuy 400 kV Falla en línea Fundación – Copey 220 kV Falla en línea Cerromatoso-San Carlos 500 kV (Aislamiento Caribe) Falla en líneas Sabana – Fundación 1 y 2 (Aislamiento subárea Guajira - Cesar – Magadalena (GCM)

20 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR Para diferentes valores de intercambio tanto en dirección Venezuela- Colombia, como en dirección Colombia Venezuela, se evaluaron ANÁLISIS TRANSITORIOS Contingencias simples de transmisión Rechazo de generación Rechazo de 200 MW de generación de Termoguajira: Rechazo de 300 MW de generación de San Carlos Rechazo de una unidad de Macagua con 180 MW Rechazo de una unidad de Centro con 400 MW Rechazo de una unidad de Guri con 600 MW:

21 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR Para diferentes valores de intercambio tanto en dirección Venezuela- Colombia, como en dirección Colombia Venezuela, se evaluaron ANÁLISIS TRANSITORIOS Contingencias simples de transmisión Rechazo de generación Rechazo de Carga de 100 MW

22 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR CIERRE DE LA INTERCONEXION

23 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR RECHAZO DE 600 MW EN GURI- 0 MW INTERCAMBIO Disparo por sobrepotencia

24 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR FALLA EN LA LÍNEA YARACUY-ARENOSA 765 KV. INTERCAMBIO 0 MW Disparo por sobrepotencia en servicio Disparo por sobrepotencia fuera de servicio

25 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR CONCLUSIONES-OSCILACION Al operar de forma interconectada los sistemas de Colombia-Ecuador y Venezuela, existe un modo inter-área de 0,2 Hz., cuyo amortiguamiento depende principalmente de los estabilizadores de Chivor y Guavio. La oscilación ocurre entre las unidades de Venezuela (Guri principalmente) y Colombia (Chivor y Guavio principalmente), sin participación de las unidades de Ecuador. El amortiguamiento porcentual del modo inter-área es bajo, y su valor máximo es marginal con el mínimo acordado (4%). Se aconseja analizar el efecto de incluir estabilización adicional en otras plantas con importante participación en el modo inter-área ( por ejemplo, Guri y San Carlos

26 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR CONCLUSIONES-RECHAZO DE GENERACIÒN Los dos sistemas operando de forma interconectada están en condiciones de soportar sin separarse la pérdida de la mayor unidad de generación en Colombia (del orden de los 200 MW), pero no así la pérdida de la mayor unidad del sistema de Venezuela (del orden de los 600 MW). La máxima generación que puede ser rechazada sin que se produzca apertura de la interconexión, depende del intercambio entre los sistemas de Colombia y Venezuela al momento de ocurrir tal rechazo: con máximos intercambios puede estimarse este valor alrededor de los 300 MW.

27 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR CONCLUSIONES-TRANSFERENCIAS Para el caso de intercambios de potencia de Venezuela hacia Colombia, transferencias de 100 MW por la interconexión entre Cuatricentenario y Cuestecitas no se observan mayores complicaciones, pero transferencias superiores, producen diferencias angulares muy elevadas (superiores a los 80°), entre las barras de los sistemas La transmisión de potencia desde Colombia hacia Venezuela puede llevarse hasta 150 MW sin que se produzcan condiciones problemáticas En caso de que no se disponga de generación de Termoguajira y la subárea GCM se aisle del sistema colombiano, es posible alimentar hasta 200 MW en forma radial desde Venezuela, sin que se presenten condiciones anormales de operación.

28 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR CONCLUSIONES-ESQUEMA DE PROTECCIÓN En ningún caso la separación de los sistemas de Venezuela y Colombia-Ecuador se produce por actuación de los relés de baja frecuencia instalados en la línea Cuatricentenario – Cuestecitas, ya que la ocurrencia de desbalances carga – generación muy fuertes da comienzo a una situación de pérdida de sincronismo, que hace que dispare la interconexión por sobrepotencia. El esquema actual de separación por potencia instalado en la línea Cuatricentenario – Cuestecitas es adecuado para producir la desconexión de los sistemas de Venezuela y Colombia-Ecuador en los casos de pérdida de sincronismo, al ser que desconecta los sistemas antes de ocurrir el fenómeno de centro eléctrico sobre la línea de interconexión. La pérdida de generación en cualquiera de los sistemas (Venezuela y Colombia- Ecuador) no ocasiona la actuación de botes de carga por baja frecuencia en el sistema vecino, porque antes de que esto ocurra, se dispara la línea de interconexión Cuatricentenario – Cuestecitas. Después de la actuación del disparo de la interconexión, en todos los casos simulados, se recuperan las condiciones operativas de ambos sistemas.

29 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR GRACIAS!!

30 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR


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