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Marzo 2019

Soluciones de ETAP® para el Libro de Reglas del Código de Red

Luis Ivan Ruiz FloresPower & Energy Director

ETAP® Latinoamérica

Marzo 23, 2019

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Marzo 2019

Soluciones de ETAP® para el Libro de Reglas del Código de Red

Luis Ivan Ruiz FloresPower & Energy Director

ETAP® Latinoamérica

La información aquí presentada pueden contener logotipos o derechos de autor particulares de los oradores y empresas que participaron en el 1er Expo-Congreso Energías Renovables y Cuidados del Medio Ambiente. Por lo anterior, dichos derechos de información contenida es de las marcas que representan respectivamente.

Material compartido a los asistentes del eventodel webinar

Villahermosa, Tabasco, México.

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• ¿Quiénes somos?

• Introducción

• Sistemas tradicionales Vs Sistemas actuales

• Estudios Necesarios

•Código de Redes

• Solución con ETAP®

• Solución con ETAP® iCE y ETAP Real-TimeTM

•Conclusión

Contenido

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• 300+ empleados de tiempo completo en el mundo

• 500+ representantes y asociados en + 75 países

• 100+ investigadores, desarrollo y soporte

• 32 años de crecimiento, tasa promedio de 25+% por año

¿Quienes somos?

La red más grande de oficinas y centros de apoyo que sirven a la industria de energía

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Estabilidad y Presencia Global

ETAP Oficinas de representantesETAP Oficina de AutomatizaciónETAP Oficina Corporativa

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Introducción

• Retiro de plantas de generación antiguas o envejecimiento

• Se están conectando nuevas plantas de generación que se encuentran alejados de los centros de carga

• La variación de la energía renovable puede traer problemas de control en V y Hz que no son usuales

• Se tiene que entender la habilidad del Sistema Eléctrico para aceptar en forma estable estos nuevos tipos de generación

• Los organismos nacionales están desarrollando/actualizando sus códigos de redes

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Traditional Customer Energy

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Energy Today Companies

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Architecture Models for SCADA

Arquitectura típica de un sistema de control operacional para generación y distribución

Señales de presión,

nivel, flujo, control y

generación

Señales de transductor

para control de medición

de corriente y tensión

eléctrica (3 fases) y

estado

Fibra óptica con Profinet

Profibus DP

Ethernet

DEI’s DEI’s DEI’s

Tablero de Distribución BTablero de Distribución AProcess Plants

Control & Data CentersSala de Control y Centro de Operación: SCADA

ServiciosAuxiliares Servicios Principales de EnergíaServicios Medición y Reportes

Sistema de planeación

Sistema de alarmas y medición

Sistema de planificación

Comunicaciones

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Traditional SCADA

Bases de datos

diferentes

Formatos

diferentes e

incompatibles

Centro de Operación Típico de un Sistema Eléctrico

Análisis de

planeación

Sistema de

Información

Georreferenciada: GIS

SCADA

+

Aplicaciones

de Operación

Calidad de

la energía

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Why?

• Redes eléctricas modernas• Know-how de nuevos

ingenieros, casas de ingeniería, UVIE’s, UI’s, Operadores de los sistemas

• Regulación Nacional• Aliados estratégicos• Nuevas tecnologías

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Perspectives

Cogeneración eficiente

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Where?

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• Jamaica. El aumento de la penetración de energía renovable en la red ha ocasionado en ocasiones desequilibrios de frecuencia, desconexiones de carga y apagones.

Almacenamiento de energía en LATAM

• México. En 2016, la Comisión Reguladora de Energía (Comisión Reguladora de Energía o CRE) de México aprobó una resolución que adopta los criterios de eficiencia, calidad, confiabilidad, continuidad, seguridad y sostenibilidad del sistema eléctrico nacional

• Rep. Dominicana. La base se estableció en 2001 con la aprobación de una Ley General de Electricidad (No. 125-01), seguida un año más tarde por un "reglamento de aplicación" (adoptado a través del Decreto Presidencial No. 555-02), que estableció un requisito para todos generadores para proporcionar servicio de regulación de frecuencia a la red y facultaron al Superintendente de Electricidad para adoptar un incentivo.

• Chile. Los reglamentos técnicos de servicios de calidad adoptados en 2015 requieren que todas las empresas generadoras interconectadas a la red cumplan con ciertos estándares de seguridad y servicios de calidad para garantizar que la red funcione a una frecuencia casi constante de 50 Hz (ligeramente menor en los escenarios de contingencia).

• ArgentinaHa tenido energía hidroeléctrica de almacenamiento por bombeo desde la década de 1980. La central eléctrica de Los Reyunos en Argentina tiene una capacidad instalada de 224 megavatios y ha estado generando electricidad desde 1983.

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• Asegura que la interconexión de un proyecto nuevo de generación NO va a afectar la seguridad, calidad o eficiencia del Sistema Eléctrico Nacional.

• Especifica las características técnicas y operacionales de los diferentes participantes en la generación, transmisión y consumo de energía eléctrica.

• Intenta establecer las obligaciones reciprocas de todos los participantes del Sistema eléctrico que forman parte del Ente Regulador (ER)

• Grid Code varia de acuerdo al País

Código de Redes

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Estudio de detección

• ¿La producción de la planta se puede exportar?

• ¿Capacidad de transferenciadisponible?

• Análisis de capacidad de transferencia

Estudio de factibilidad

• ¿Se necesitan inversiones importantes para reforzar la red de transmisión?

• Flujo de carga

• Cortocircuito

Estudio de instalaciones

• Determinar los requisitos del equipo

• Preferencias y prácticas del ER

• ¿Dónde es mas optimo conectar la nueva generación?

Estudio de impacto del

sistema

• Escenarios detallados

• Análisis transitorio

• Enviar informe de cumplimiento al ER

Propietario de planta de energía:enfoque de análisis

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Estudios para Proyectos de Generación por Medio de Fuentes Renovables No Convencionales

•Rangos de operación

•Respuesta en frecuencia

•Rampas operativas

•Control de tensión

•Permanencia ante huecos de tensión

•Respuesta de reactivos

•Supervisión y control

•Requerimientos de protecciones

Requerimientos de Conexión

•Pronóstico

•Desviaciones

•Reservas

•Flexibilidad del parque generador

•Redespacho

•Balance de generación - carga en tiempo real

Requerimientos Operativos

• Intercambio de información

•Procedimientos entrada en operación

Requerimientos de Información

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"Una microrred puede servir cargas críticas en el centro de la ciudad (es decir, el hospital,

la escuela y el centro comunitario)…

…. mientras que…

las nano-redes se desarrollan para los aldeanos que viven en

hogares demasiado lejos de estas cargas más grandes”

Fuente: Navigant

Sinergia Microgrid & Nanogrid

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Complejidad de un sistema de energía

• Realizar un diagnóstico de pruebas en línea y fuera de línea de equipos eléctricos y en orden de

prioridad:: i) Transformadores, ii) Motores, iii) Circuitos de fuerza y iv) Tableros de distribución

• Se requiere formar líderes que contribuyan los ACR para condiciones de contingencia

• Análisis de eficiencia energética para cumplir requerimientos

• Calibración en los ajustes de relevadores

• Colocación de etiquetas de arco eléctrico previa modificación y modernización de equipos eléctricos

• Implementación de EPP contra arco eléctrico

• Implementación de flujos de carga y corto circuito en tiempo real

• Implementación de buses de sincronización

• Interacción de grupos multidisciplinarios que promuevan una integración de mejora continua gradual

• Auditorias efectivas con Grupos de trabajo para confirmar que se han realizado los cambios recomendados en los

informes del análisis de los sistemas eléctricos del SNR

• Análisis de los sistemas eléctricos de potencia del SNR: i) Flujos de carga, ii) Corto Circuito, iii) Coordinación de protecciones, iv) Arco eléctrico, v) Estabilidad transitoria y vi) arranque de motores

• Ingenieros con conocimiento gradual que consolide la cadena de valor Condición de los

SEP’sModernización de los SEP’s

Diagnóstico de los SEP’s

Cumplimiento de normatividad

nacional e internacional

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How?

Vistas de SEE’s Vistas esquemáticas de alimentadores

Vistas del Tipo GIS

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How?

Centro de Operation y Control de un

Sistema de Energía

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¿Smart grid?

Respuesta de Demanda y Control de Carga

Infraestructura Avanzada de

Medición

Generación Distribuida y Almacenamiento

Red de Transmisión Inteligente y

Automatización de Distribución

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SCADA Traditional Technology Vs Real Time Technology

Trends

Medición Inteligente,

Comunicaciones &

Ciberseguridad

DMS, EMS, OMS, CMS,

HIS

Medición Inteligente,

Comunicaciones &

Ciberseguridad

Modelos Matemáticos

Flujo de Carga

Corto Circuito

Confiabilidad

Estabilidad…

DMS, EMS, OMS, CMS,

HIS

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Solución de ETAP Grid Code

ETAP GridCode™ es una solución de software para modelar, analizar, y evaluar el cumplimiento de código de red para plantas convencionales, eólicas, & P/V, y centros

de carga.

Analiza y cumple con los Códigos de Red

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Estudios Necesarios

LF/OPF

TS

TS

FLICKER

HA

TS

TS

TS

TS

STAR

TS

TS

Salida de potencia activa y

reducción debido a sobre frecuencia

Modelo de

sistema

Punto de

conexión a la

red

Visor de

verificación de

cumplimiento de

código de red

Informe de

verificación de

cumplimiento de

código

Regulación de Factor de Potencia

Verificación de

cumplimiento de

código de Red

Biblioteca de códigos

de red

Solicitud de interconexión / Datos

técnicosMax. Tasa de cambio de potencia

Ride Through de baja tensión

Repetición de secuencias de fallas

Flicker

Armónicos

Rango de Tensión Eléctrica

Frecuencia

Max. Tasa de cambio de voltaje

Protección de Red

Reducción de Potencia Activa

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Solución de ETAP Grid Code

Software ETAP®

Algoritmo

Grid Code

Resultados de

Cumplimiento

ETAP GridCode™

RuleBooks ™Reportes

Alarmas

Limites

Criterios

de Limites

Software ETAP®

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Solución de ETAP Grid Code - Rule Books

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Solución de ETAP Grid Code - Analizadores

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Solución de ETAP Grid Code – Auto Evaluación

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Solución de ETAP Grid Code

Reportes

Alarmas

Limites

Algoritmo

Grid Code

Resultados de

Cumplimiento

ETAP GridCode™

RuleBooks ™

Criterios

de Limites

Software ETAP

PSS/E®• Importación de data a ETAP®

• Exportación de data de ETAP®

• Versiones: 29, 30, 31, 32, 33, 34.

• Disponible en modo ‘lease’.

Importacion y exportacion de data a otros software

ETAP

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Solución de ETAP Real-Time & Grid Code

Código de Red requiere que generación conectada a la red provea valores de generación en tiempo-real al CENACE (México).

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Solución de ETAP Real-Time & Grid Code

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Solución de ETAP Real-Time & Grid Code

El Presente – Monitoreo, Análisis y Fiscalización Automática del Código de Red

• Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón– Segundo nivel

• Tercer nivel– Cuarto nivel

» Quinto nivel

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Where?

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From Off-Line to On-Line

Consultoría de ingeniería

Integradores de sistemas

Diseño Planeación e Ingeniería

Operación y Mantenimiento

Diseño ConstrucciónPuesta en Servicio

Operación Mantenimiento

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Technical Engineer: Know-How

Ralarma

Remergencia

Rextremo

Rnormal Normal

Alarma

Emergencia

Extremo

Restauración

Normal

Acciones de emergencia

Interrupciones en cascada

Acciones en extremo

Acciones de restauración

Resiliencia

Tiempo

Disturbios

Acciones Preventivas

Disturbios Severos

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Target

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Where?

Operación

SCADAGIS

ADN, CMS, DMS, EMS, HIS,

OMS,

Mantenimiento

Confiabilidad

Estadísticas

Planeación

Predicción ¿Qué pasa si?

Análisis del sistema eléctrico “On-Line”

Diseño / Re-diseño del modelo eléctrico

Análisis del sistema eléctrico “Off-Line”

Puesta en servicio

Procura

Interfaces multimarca

Construcción

“As-built”

Obra electro-

mecánica

Ingeniería

Modelado Simulación

ADMS

Indicadores clave del Desempeño del Sistema Eléctrico

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Conclusiones: El Hoy…➢ A nivel mundial, el crecimiento de fuentes de energía renovables es exponencial y México tiene grandes

reservas

➢ Los Entes Reguladores están modernizando sus Códigos de Redes para mantener la seguridad, calidad y eficiencia de su sistema eléctrico nacional

➢ La naturaleza de los impactos en el sistema eléctrico demanda que los análisis de interconexión sean realizados con algoritmos avanzados y automatizados

➢ La volatilidad de la generación distribuida exige un monitoreo y validación en tiempo real de los estudios realizados

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… es una Realidad Global

Source: www.automationworld.com/article/industry-type/all/aveva-expands-cloud-offerings-visualize-complex-operations

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Gracias por su atención

Luis Ivan Ruiz FloresETAP® Latin America

Power & Energy Directorivan.ruiz@etap.com

+52 7771033616

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