Matriz Energética. Un Desafío Para Los WAPS

MATRIZ ENERGTICA NACIONAL

Desafo para los Sistemas de proteccin de rea Amplia

(WAPS)

CARLOS GARRIDO

Energa

Primaria

No Renovable

Petrleo Crudo

Gas Natural

Carbn Mineral

Nuclear

Renovable

Hidroenerga

Elica

Solar

Biomasa

Geotermia

Fuentes

energticas de

uso limitado en

el tiempo

Fuentes

energticas de

uso sustentable

en el tiempo

FUENTES ENERGETICAS

Matriz energticaDefinicin de Energa Renovable

Energa obtenida desde fuentes naturales virtualmente

inagotables:

a) Debido a la gran energa potencial disponible

a) Porque son capaces de regenerarse a s mismas a la

misma tasa con que son consumidas

Evolucin del parque de generacin SIC

Fuente: Anuario SIC 2003-2012

Generacin anual por tipo de aporte

Fuente: Anuario SIC 2003-2012

Sistema Interconectado Norte Grande

Potencia Instalada = 4.601 MW

Generacin Anual = 16.756GWh

Demanda Mxima = 2.169MW

Cobertura Regiones = XV, I y II Regin (Arica hasta

Antofagasta)

Poblacin= 5,66%

Sistema Interconectado Central



Demanda Mxima = 6.992 MW

Cobertura Regiones = I a X Regiones (Taltal hasta

Chilo)

Poblacin= 92,7%

Sistema Aysn

Potencia Instalada = 41 MW

Generacin Anual = 133 GWh

Demanda Mxima = 22, 4 MW

Cobertura Regiones = Xl

Poblacin= 0,62%

Sistema Magallanes

Potencia Instalada = 102MW

Generacin Anual = 287GWh

Demanda Mxima = 51 MW

Cobertura Regiones = Xll

Poblacin= 1,02%

Sistema Elctrico Nacional

Sistema Interconectado Norte Grande



Demanda Mxima = 2.169MW

Cobertura Regiones = XV, I y II Regin (Arica hasta

Antofagasta)

Poblacin= 5,66%

Sistema Interconectado Central



Demanda Mxima = 6.992 MW

Cobertura Regiones = I a X Regiones (Taltal hasta

Chilo)

Poblacin= 92,7%

Sistema Aysn

Potencia Instalada = 41 MW

Generacin Anual = 133 GWh

Demanda Mxima = 22, 4 MW

Cobertura Regiones = Xl

Poblacin= 0,62%

Sistema Magallanes

Potencia Instalada = 102MW

Generacin Anual = 287GWh

Demanda Mxima = 51 MW

Cobertura Regiones = Xll

Poblacin= 1,02%

Matriz EnergticaIncremento de la demanda en el SIC

Demanda actual: del orden de 7 GW

Tasa de crecimiento: del orden de 100% cada 10

aos

Potencia necesaria adicional 2020: 6 GW

(Documento Estrategia Nacional de Energa 2012-2030).

Consideraciones basadas en Factor de Planta

elevan los requerimientos al orden de 10 GW

Crecimiento de la Demanda

Factor de Planta

Definicin

Determina la capacidad de una planta para

aprovechar la potencia instalada

Matriz energtica

Factor de Planta

0102030405060708090

100

Factor de Planta

Crecimiento de la Demanda

Tasa de Rendimiento Energtico

Definicin

Permite determinar un factor de mrito energtico

comparado

Se conoce tambin como EROIE (Energy returned

on Energy invested (eMergy)

Matriz energtica

ERNC. Potencial Nacional

Potencial Nacional ERNC bruto (GW) Fuente: Centro de Energas Renovables

Elica 40

Goetrmica 16

Hdrica 20.4

Biomasa 13.7

Solar 226

Matriz energtica

Impacto ERNC

Fuente: Presentacin Eduardo Ricke. Director de Operacin y Peajes SIC

Matriz energticaCostos crecientes

Fuente: Publicacin Agosto 2013

Matriz energticaEvolucin del Costo de la energa. (Agosto 2013)

0

50

100

150

200

250

300

US$/MW

Fuente: CDEC-SIC

Matriz energticaLa situacin actual

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Junio 2013

Julio 2013

Junio 2012

Fuente: CDEC-SIC

Matriz energtica

Criterios de Calidad

Operacin econmica

Seguridad de suministro

Produccin limpia

Eficiencia energtica

Eficiencia energtica

Presupuesto de la Agencia Chilena de

Eficiencia Energtica (AChEE)

(Millones de pesos)

Fuente: Ministerio de Energa

2006 567

2007 1.454

2008 6.841

2009 19.415

2010 30.791

2011 20.134

2012 3.386

Matriz Elctrica SICUna visin algebraica

0

Problemtica TcnicaFallas en el Sistema elctrico

ENACSEL LTDA.

Capacitacin y Servicios Elctricos________________________________________

Fallas en el SistemaSobrecargas=Elongacin de conductores por T

Fallas en el SistemaChoques

Fallas en el Sistema Sobretensiones

Desafos para los Sistemas de Proteccin de rea amplia (WAPS)

Estabilidad Transitoria

Oscilaciones Estables e Inestables

0 Sistema estable

t

Sistema inestable


Oscilaciones de potencia

Estabilidad de Sistemas Elctricos

VSP

VR

X

VS

VR

Sistema sin prdidas (se desprecia

R y admitancia paralelo):

sinX

VVPPP RSRS

X

VVP RSMAX

0 90 180

P0

PMAX

P


Estabilidad transitoriaManejo de contingencias por prdida de estabilidadtransitoria

Planes de Defensa contra Contingencias Extremas(Remedial Action Schemes, RAS)

Sistemas de proteccin de rea amplia (Wide AreaProtection Systems, WAPS)

Problemtica TcnicaManejo de Contingencias Extremas =

SINCROFASORES

Sincronizacin de tiempo absoluto

GPS RCVR

PMU 1

A B

Satellite

GPS RCVR

PMU 2

IRIG-B IRIG-B

Mag/Ang Mag/Ang

Para qu sirve un sincrofasor?

Apagn de NY, 14 de Agosto de 2003Lo que los Operadores no vieron

64 Minutes

Cada de frecuencia

1-minute window

Anomala en el sistema

de generacin

PMU data at

McDonald Observatory

and

University of TexasAustin

Cada de frecuencia vista mediante sincrofasores

1-minute window

2.5

0.65 Hz

3.5

Case 2

Oscilacin de

potencia

Salida de servicio

West Texas

Oscilacin de

potencia

V2VL4 VL1

VL2VL3

V1 = VL1 + VL2 + VL3 + VL4 V2 = V1 + Z12 I1

Z12

I1

cuando todos los interruptores estn cerrados y si

todos los voltajes son aproximadamente iguales

Lnea 4 Lnea 1

Lnea 2Lnea 3

Aplicacin: Interpolacin de estados o estimacin lineal

SE 1

SE 2

Identificacin de errores

Automatizacin de Redes de Distribucin, Control de reactivos

SEL-487E

Capacitor

BankLTC

Transformer

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