PATRICIO CARO CARO JULIO 2006 SISTEMA DE MONITOREO PATRICIO CARO CARO JULIO 2006

TEMARIO Objetivos Requerimientos Sistema de Monitoreo Procedimiento CDEC Sistema de recolección de información

Objetivos Analizar los requerimientos que establece la Norma Técnica Conocer el estado de la implementación

Norma Técnica El Titulo 4-4 de la Norma Técnica establece las características que debe tener el Sistema de Monitoreo. El CDC deberá disponer de un sistema de monitoreo y control permanente que le permita verificar en todo momento el desempeño del SI en todos los estados de operación y ante contingencias. El sistema de monitoreo tendrá una arquitectura básica consistente en un centro concentrador de información y una red de sistemas dispersos de recolección y procesamiento de mediciones a nivel local, los cuales transmitirán la información al centro concentrador para su posterior procesamiento y análisis.

ESQUEMA BASICO CDEC Centro de Control Registrador RTU Calidad Falla de Potencia

VARIABLES A TRANSMITIR AL SITR DEL CDC Potencia Activa Neta inyectada Potencia Reactiva Absorbida/Inyectada Posición de los tap de los transformadores Estado de interruptores y desconectadores de unidades generadoras Tensión en bornes de unidades generadoras Nivel de Embalses Estado “CPF habilitado/CPF deshabilitado”. Estado de interruptores del Sistema de Transmisión Flujos de potencia por líneas del Sistema de Transmisión Flujos de potencia por equipos de transformación Tensión en barras del Sistema de Transmisión Potencia inyectada por Equipos de compensación reactiva Frecuencia en barras del Sistema de Transmisión Estado local/remoto del telecomando de instalaciones Temperatura ambiente Factor de potencia en puntos de conexión de instalaciones de Clientes Estado de relés de baja frecuencia (habiltado/deshabilitado) Estado de relés de baja tensión Alarmas

Titulo 4-4 Articulo 4-26 La DO deberá controlar y verificar permanentemente la efectiva participación de cada unidad generadora en el CPF y en el CSF durante periodos mensuales, a través de los recursos de medición, registro y señales básicas que establece la presente NT y los que establezca la DO. Comentario: Este artículo establece que la DO puede definir los recursos que se deberían emplear para realizar tal control. La frecuencia de la red esta asociada al fenómeno dinámico de la corriente alterna. La frecuencia corresponde al número de veces que la tensión pasa por cero por unidad de tiempo.

Análisis conceptual

Análisis conceptual 2 Si consideramos que T es el tiempo en que la tensión pasa por cero en el mismo sentido, la frecuencia F es el valor inverso. Si la frecuencia esta cambiando el valor T es distinto en cada ciclo. Para medir la frecuencia nos tenemos que definir una ventana temporal en que calculemos un promedio. Por ejemplo cada segundo. En un segundo tendremos 50 valores diferentes de T y de F. La frecuencia será el promedio de los últimos 50 valores.

Análisis conceptual 3 Como el artículo mencionado establece periodos mensuales, no queda claro con que nivel de detalle debe hacerse el cálculo. Se propone pedir que los coordinados entreguen datos procesados, por ejemplo estadísticas cada 15 minutos con frecuencia media, frecuencia máxima, frecuencia mínima.

Titulo 4-4 Articulo 4-27. La DO definirá los medios a utilizar, tanto en el CDC como en los CC de instalaciones de generación, para efectuar un adecuado monitoreo y control de calidad de la participación de las unidades generadoras en el CPF y en el CSF. Comentario: En este caso se debe disponer de recursos para registrar el comportamiento de los sistemas de control de frecuencia. Se propone pedir registros de parámetros asociados al funcionamiento de los reguladores de velocidad tales como consigna de velocidad y velocidad de las unidades

Titulo 4-4 Articulo 4-28 Será responsabilidad del CDC efectuar en forma permanente el monitoreo y control de los estándares asociados al Control de Tensión establecidos en el Capitulo 5 de la presente Norma Técnica Comentario: Este articulo faculta al CDC a solicitar datos en el SITR y en SM para efectuar de los estándares de control de tensión. En el artículo 5-39 se establece que la tensión no podrá permanecer en un valor inferior a 0,8 por un tiempo mayor a 1 segundo. Se propone pedir que se registre el valor de la tensión con una frecuencia de al menos 0,1 segundos, es decir 100 milisegundos.

Titulo 4-4 Articulo 4-29 EL CDC deberá contar en todo momento con todas las mediciones en tiempo real con una calidad tal que les permitan verificar el cumplimiento de los compromisos y responsabilidades asignadas por éste a cada Coordinado en el Control de Tensión. La adquisición de datos deberá permitir y facilitar la comparación de los valores de consigna con las tensiones en todas las barras del Sistema de Transmisión. Comentario: Se requiere registros de parámetros asociados al funcionamiento de los reguladores de tensión Unidades generadoras: Tensión del generador Consigna de tensión Estado del controlador de tensión (habilitado/deshabilitado) Transformadores bajo carga Posición del tap Consigan regulador de tensión Estado controlador Equipos de compensación Consigna regulador de tensión Tensión regulada Se propone pedir que se registren estas variables con una frecuencia de 0,1 segundos, es decir, 100 milisegundos. Esta información debería mantenerla almacenada cada coordinado por un plazo de 1 semana, disponible en caso que el CDEC lo requiera.

CALIDAD DE SERVICIO Calidad de producto Calidad de Suministro Calidad de Servicio Comercial

Decreto 327/97 El requerimiento de Sistema de Monitoreo esta explícitamente establecido en la Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio de Mayo de 2005. En este ámbito se enmarcara este análisis. No obstante cabe señalar que el decreto 327/97, que está vigente, estableció aspectos sobre calidad de servicio que son importantes. A titulo de ejemplo se puede mencionar que el decreto establece límites máximos aceptables de componentes armónicas. La norma menciona límites hasta la armónica 50 de la frecuencia fundamental de 50 Hz. Es decir que para controlar tal limite es necesario muestrear a una frecuencia igual al doble, es decir 100 ciclos. En el mercado se encuentran equipos que realizan muestras de información a 128 muestras por ciclo o más. Podemos anticipar que este requerimiento es mucho más exigente que lo que establece la Norma Técnica.

CALIDAD DEL PRODUCTO La Norma Técnica de S y CS indica que los coordinados deberán entregar mensualmente reportes de CALIDAD DEL PRODUCTO en lo que se refiere a: Evolución Mensual de la tensión. Evolución Mensual del Factor de Potencia. ARMÓNICOS Si bien la N.T. se refiere a la calidad del servicio en términos de tensión y factor de potencia, los armónicos son una parte importante, y están reglamentados en el Decreto 327 de 1997 e indica lo siguiente: Para Armónicas de Corriente se establece un orden máximo de armónicas de 35 para la medición. Para las Armónicas de Tensión se establece un máximo de orden 25 en la medición y sobre ese valor se utiliza la siguiente fórmula: THD (%)= 0,2 + 1,3*25/h donde h es el orden de las armónicas superiores.

INFORME MENSUAL DE PERFIL DE TENSIÓN Datos que debe incluir: Perfil de tensión en intervalos de 15 Minutos. Tensiones Máximas y Mínimas del mes. Cantidad de intervalos de 15 minutos en los cuales la tensión estuvo fuera de los siguientes límites: 0,97 a 1,03 pu para T>=500 kV. 0,95 a 1,05 pu para 200 =< T =< 500 kV. 0,93 a 1,07 pu para T =< 200 kV. Evolución Mensual del Perfil de Tensión Medido en Intervalos de 15 minutos Empresa:   Mes Año Nº Días 30 Voltaje Nominal Punto de Conexión [kV] Tensión de Servicio (Artíc. 10-31 NT) [kV] Punto de Conexión N° Día Hora Intervalo [o/1] 1 0:15 2 0:30 3 0:45 4 1:00 5 1:15 6 1:30 7 1:45 8 2:00

INFORME MENSUAL DE PERFIL DE FACTOR DE POTENCIA Evolución Mensual del Perfil del Factor de Potencia Empresa: Mes Año N° Dias 30 Voltaje Nominal Punto de Conexión [Kv] N Día Hora Intervalo P. Activa Reactiva F. Potencia   [Kw] [Kvar] Inductivo Capacitivo 1 0:15 2 0:30 3 0:45 4 1:00 5 1:15 6 1:30 7 1:45 8 2:00 9 2:15 Datos que debe incluir: Perfil de la Potencia Activa y Reactiva en el punto de conexión en intervalos de 15 minutos. Factor de Potencia Máximo y Mínimo del mes. Cantidad de intervalos de 15 minutos en los cuales el FP estuvo fuera de los siguientes límites: 0,93 Inductivo y 0,96 Capacitivo para T =<30 kV. 0,96 Inductivo y 0,98 Capacitivo para 30 =< T < 100 kV. 0,98 Inductivo y 1,0 Capacitivo para T >= 100 kV.

CALIDAD DE SUMINISTRO La norma establece los INDICES DE CONTINUIDAD para determinar numéricamente la CALIDAD DE SUMINISTRO, la que evaluará a través de la frecuencia de las interrupciones, la potencia interrumpida en cada una de ellas y el tiempo total sin suministro en las instalaciones finales o de clientes, estos son: Reportes de CALIDAD DEL SUMINISTRO en los que se refiere a: Cantidad de interrupciones del ultimo mes Mva totales interrumpidos el ultimo mes Duración total acumulada del ultimo mes Índices de continuidad FMIK y TTIK del ultimo mes Índices de continuidad FMIK y TTIK acumulado en 12 meses

INFORME MENSUAL DE CALIDAD DE SUMINISTRO INFORME MENSUAL SOBRE CALIDAD DE SUMINISTRO Código de SPD o Punto de Conexión de Cliente Libre Cantidad de Interrumpidos del mes MVA Totales Interrumpidos del mes Duración Acumulada de Interrupciones del mes (horas) Potencia instalada usada en cálculo de índices mensuales KVAinst Índice FMIK Mensual Índice TTIK Mensual (horas) Potencia instalada usada en cálculo de índices acumulados KVAinst Índice FMIK acumulado 12 meses Índice TTIK acumulado 12 meses (horas)

REPORTES DE FALLA Los índices calidad son afectados principalmente por fallas del sistema eléctrico, ya sea interno o externo. Cuando algún coordinado sea afectado por una falla en un sistema este deberá reportar telefónicamente al CDEC de la ocurrencia del evento e ingresar la información correspondiente vía internet. Si como consecuencia de la falla el suministro de clientes finales se vio afectado el coordinado deberá anexar un análisis pormenorizado de las causas directas, equipos afectados, esquemas de control, maniobras de despeje y cualquier otra información importante.

REPORTES DE FALLA Los reportes tendrán el siguiente formato y serán enviados al CDEC una vez ocurrida una contingencia o falla. Para fallas mayores a tres minutos se deberá enviar un informe anexando información detallada de la falla, causas, maniobras, oscilografías, etc., en un plazo de 5 días. Para fallas menores a tres minutos se enviará un informe en un plazo de 48 horas.

Registradores de Falla Se debera incluir al informe el archivo con informacion de la falla (archivo COMTRADE)

CONCLUSIONES El sistema de monitoreo significa Agregar más señales a la RTU del SCADA Instalar Registradores de Falla Instalar Analizador de Calidad de Potencia