M.MARAGNO G., F. GARAYAR M., L. VILLA R., E. OREA R 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 OPSIS (DIVISIÓN DE OPERACIONES)

SISTEMA INTERCONECTADO VENEZOLANO B R A S I L Z O N A E R C L M I Ó SISTEMA INTERCONECTADO VENEZOLANO Punto Fijo (T) Coro (T) M A R C A R I B E Planta Centro(T) Luisa Cáceres (T) Ramón Laguna (T) Pedro Camejo (T) CRZ (T) Termozulia (T) Castillito (T) Rafael Urdaneta (T) Concepción (T) OAM (T) Guanta (T) San Lorenzo (T) ENELBAR (T) Planta del Este (T) Santa Bárbara (T) Alfredo Salazar (T) Casigua (T) Jusepín (T) Tucupita (T) Planta Páez (H) Santa Bárbara (T) Peña Larga (T) San Agatón (H) Macagua (H) Barinas (T) Planta Táchira (T) Caruachi (H) San Fernando (T) Guri (H) 36% CAPACIDAD INSTALADA: 21.738 MW 64% Diciembre 2005 Fuente: OPSIS

SISTEMA INTERCONECTADO VENEZOLANO B R A S I L C O L O M B I A Z O N A E R C L M I Ó M A R C A R I B E SISTEMA INTERCONECTADO VENEZOLANO ENERGIA GENERADA 105.170 GWh 26% 74% Diciembre 2005 Fuente: OPSIS

SISTEMA INTERCONECTADO VENEZOLANO Los Taques Pto. Fijo I Pto. Fijo II El Isiro El Isiro Cemento Caribe M A R C A R I B E Yaracal Coro I Margarita Isla de Margarita Isla de Margarita Isla de L. Cáceres Cuestecitas Urumaco Coro II Peonías Pta. Palma Palma Sola Cuatricentenario Cuatricentenario Cuatricentenario El Tablazo El Tablazo El Tablazo Aguada Grande Aroa Morón Pta. Centro Chacopata Mácaro Tacoa Carúpano Irapa Güiria Trinidad Trinidad Bárbula Boyaca Convento Higuerote Rincón Rincón Pta. Piedra Pta. Piedra R. Laguna Cabimas Cabimas Yaracuy Yaracuy Yaracuy Yaracuy Carbonero C. de Azúcar C. de Azúcar Felipe San Guaparo Morita La Morita La Pedrera La Cariaco Km 48 P.Camejo Junquito Río Chico Cumaná Cabrera La Tiara Papelón Barcelona Chuparín Casanay Casanay Casanay Urdaneta Concepción Morochas Morochas Barquisimeto Carabobo Valencia Caucagua Barbacoa Barbacoa Barbacoa Yaritagua Cpo. Carabobo Guacara Aragua Aragua Cura V. Charallave OMZ OMZ Guanta Guanta La Villa Cabudare Cabudare Arenosa La Arenosa La Diego| San Diego| San Diego| San Horqueta La La Horqueta Losada Cdad. Losada Cdad. Losada Cdad. Ocumare Teresa Santa Teresa Santa Teresa Santa Bitor San Lorenzo San Lorenzo Manzano Tejero El Jusepín Tinaquillo Valle Pascua de la Sta. Rosa Muscar Indio El Machiques Mariposa Buena Vista Buena Vista Valera San Juan de los Morros Camatagua Anaco Travieso Maturín Carlos San Rebombeo Trujillo Bárbara Sta. Acarigua II Altagracia Furrial El Furrial El Tucupita San Carlos Peña Larga Sombrero El Páez Pta. Páez Pta. Acarigua Gerónimo San Gerónimo San Gerónimo San Guanare Araure Calabozo El Tigre El Tigre El Tigre Temblador Tibú El Vigía II El Vigía II Cerro Negro El Vigía Barinas La Canoa Caroní San Felix La Fría II La Grita Tovar Mérida Palital Palital Agatón San Agatón San Pto. Ordáz San Cristobal Táchira Pta. Gorrín Guayana A Macagua Macagua San Antonio Cabruta Guayana B Orinoco San Mateo Corozo El Corozo El Uribante Uribante San Fernando Caicara Bolívar Cdad. Caruachi Malena Upata Z O N A E R C L M I Ó Guasdualito Guri Guri Guri El Callao Los Pijiguaos Las Claritas Las Claritas Longitudes Totales 400 kV 4.200 Kms Longitudes Totales Longitudes Totales 765 kV 2.083 Kms Longitudes Totales Santa Elena Pto. Ayacucho 230 kV 5.750 Kms 115/138 kV 10.541 Kms Boa Vista B R A S I L Fuente: OPSIS

OBJETIVO 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

Venezuela - Colombia INTRODUCCIÓN Cuestecitas - Cuatricentenario 230kV La Fría - Tibu 115kV Corozo - San Mateo 230kV – doble terna

Colombia - Ecuador: INTRODUCCIÓN Ipiales - Tulcán 138kV Jamondino - Pomasqui 220kV – doble terna

INTRODUCCIÓN 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.

ESQUEMAS DE DESCONEXIÓN En Cuatricentenario: 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. En Cuestecitas: 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

CARGA DE VENEZUELA – COLOMBIA - ECUADOR

Análisis de modos de oscilación interárea METODOLOGÍA Análisis de modos de oscilación interárea 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. Análisis de transitorios para contingencias consideradas como relevantes Validar los resultados de análisis modal y determinar la vigencia del esquema de protecciones.

Frecuencia Venezuela – Colombia 0.2Hz ANÁLISIS MODAL- SIN ESTABILIZADORES 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 -0.319 5.05 0.198 1.2447 24.9 1 - Normal 0.061 5.08 0.197 1.2370 - 4.9 Frecuencia Venezuela – Colombia 0.2Hz

Frecuencia Venezuela – Colombia 0.2Hz ANÁLISIS MODAL- SIN ESTABILIZADORES 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 -0.319 5.05 0.198 1.2447 24.9 1 - Normal 0.061 5.08 0.197 1.2370 - 4.9 Frecuencia Venezuela – Colombia 0.2Hz AMORTIGUADA DESAMORTIGUADA

ANÁLISIS MODAL – PARTICIPACION DE PLANTAS ECUADOR NO TIENE PARTICIPACIÓN

ESTABILIZACIÓN INTERAREA ANÁLISIS MODAL- CON ESTABILIZADORES ESTABILIZADORES COLOMBIA ESTABILIZADORES VENEZUELA CHIVOR GUAVIO GURI MACAGUA SAN AGATON 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 2.1 0.057 4.99 0.200 1.2587 - 4.5 2.2 0.006 5.05 0.198 1.2447 - 0.5 2.3 0.003 5.05 0.198 1.2447 - 0.2 2.4 - 0.016 5.08 0.197 1.2378 1.3 2.5 - 0.048 5.09 0.196 1.2344 3.8 ESTABILIZACIÓN INTERAREA ESTABILIZACIÓN LOCAL AMORTIGUAMIENTO DESEADO DEL 4% 2.4.b - 0.068 5.08 0.197 1.2378 5.5 2.5.b - 0.090 5.13 0.195 1.2243 7.3 ESTABILIZADORES EN 4 DE 8 UNID EN SAN CARLOS

ANÁLISIS TRANSITORIOS CON ESTABILIZADORES 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 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

ANÁLISIS TRANSITORIOS CON ESTABILIZADORES

ANÁLISIS TRANSITORIOS Para diferentes valores de intercambio tanto en dirección Venezuela-Colombia, como en dirección Colombia Venezuela, se evaluaron 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)

ANÁLISIS TRANSITORIOS Para diferentes valores de intercambio tanto en dirección Venezuela-Colombia, como en dirección Colombia Venezuela, se evaluaron Contingencias simples de transmisión 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: Rechazo de generación

ANÁLISIS TRANSITORIOS Para diferentes valores de intercambio tanto en dirección Venezuela-Colombia, como en dirección Colombia Venezuela, se evaluaron Contingencias simples de transmisión Rechazo de generación Rechazo de Carga de 100 MW

CIERRE DE LA INTERCONEXION

Disparo por sobrepotencia RECHAZO DE 600 MW EN GURI- 0 MW INTERCAMBIO Disparo por sobrepotencia

FALLA EN LA LÍNEA YARACUY-ARENOSA 765 KV. INTERCAMBIO 0 MW Disparo por sobrepotencia fuera de servicio Disparo por sobrepotencia en servicio

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

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.

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.

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.

GRACIAS!!