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Autor: Gumersindo Queijo
Cargo: Ingeniero Senior, Profesor Asociado
Empresa u Organismo: REE, ETSI Industriales UNED
CONGRESO
INTERNACIONAL Supervisión del Servicio Eléctrico
4to
Tema: Sistemas Eléctricos con gran alto
grado de penetración de generación eólica:
Impacto en la operación del Sistema,
experiencia y soluciones.
1.Características del sistema eléctrico
2. Impacto de las energías renovables
3.Energía eólica: características
4.Predicción
5.Cobertura de la demanda
6. Impactos en la potencia de regulación
7.Huecos de tensión
8.Control de tensiones
9.Control de potencia
10.Restricciones de generación eólica
11.Conclusiones
Energía eléctrica: Características Características del sistema eléctrico:
Seguridad de suministro:
¿Qué ocurriría si en España no hubiese corriente?
Y además es un producto que todavía no es posible almacenar y que por tanto
es necesario generar la misma cantidad que se consume.
Objetivos que gobiernan la explotación del sistema eléctrico
Garantía de Seguridad de
funcionamiento
Favorecer el carácter
económico y la apertura
del mercado eléctrico
Satisfacer los
COMPROMISOS
contractuales
Necesidad de Energías renovables Dependencia exterior
Objetivos medioambientales
20 20 20
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
Evolución de al potencia renovable en el sistema
peninsular español
Fotovoltaica
Térmica solar
Mini hidráulica
Eólica
1.Características del sistema eléctrico
2. Impacto de las energías renovables
3.Energía eólica: características
4.Predicción
5.Cobertura de la demanda
6. Impactos en la potencia de regulación
7.Huecos de tensión
8.Control de tensiones
9.Control de potencia
10.Restricciones de generación eólica
11.Conclusiones
Impacto de la generación eólica en el
sistema eléctrico
6
• Modifica los flujos de energía y las tensiones
• Esquemas de protección y su contribución a las faltas
• Calidad de onda
• Necesita nueva construcción o repotenciación de líneas y subestaciones
• Estabilidad transitoria » Capacidad de soportar huecos de tensión
» Recuperación tras la falta
• Control de tensión
• Regulación potencia frecuencia
• Influencia en la asignación de unidades de generación – Errores de previsión mayor uso de los mercados de balance y de los
servicios complementarios
– Reemplaza a otros generadores reducción de las fuentes de servicios complementarios
• Generación distribuida mayor dificultad para la operación del sistema
Lo
cal
Glo
bal
Energía eléctrica: Generación eólica
7
Eólico Solar
Evolución de la potencia instalada de renovables (MW)
Energía eléctrica: cobertura demanda
8
Cobertura de
la demanda en
2013
251.710 GWh = + 260.164 Net Special Regime -6.732 International exchanges
-5.958 Hydro-pump storage - 1.269 Baleares Interconnection
Eólica; 22,1%Fotovoltaica;
3,2%
Termosolar; 1,8%
Hidráulica Convencional; 13,6%
Hidráulica no Convencional; 2,9%
Térmica renovable; 2,1%
Nuclear; 22,0%Carbón; 15,2%
Ciclo combinado; 9,9%
Fuel-Gas; 0,0% Térmica no convencional; 13,0%
Consumo Bombeo; -2,4%
Enlace Baleares; -0,5%
Intercambios Internacionales; -
2,7%
∑Energia sin emisiones CO 2 ≈ 67% ∑Energia Renovables ≈ 45%
Energía eléctrica: Estructura de
generación
10
Wind28%
Solar PV2%
Solar CSP0%
Hydro-power Conventional19%Hydro-power Non
Conventional 3%
Renewable Thermal2%
Nuclear21%
Coal6%
Combined cycle6%
Fuel-Gas0%
Non Conventional Thermal11%
Pumping Generation2%
∑Energy without CO2 emissions ≈ 74% ∑Renewable Energy ≈ 54%
GWh
Wind 12.509
Solar PV 781
Solar CSP 188
Hydro-power 8.242
Hydro-power Non
Conventional 1.482
Renewable thermal 725
Nuclear 9.218
Coal 2.854
Combined cycle 2.760
Fuel 0
Thermical no Renewable 4.690
Hydro pump 1.052
GENERATION 44.501
Enero y Febrero de 2014
1.Características del sistema eléctrico
2. Impacto de las energías renovables
3.Energía eólica: características
4.Predicción
5.Cobertura de la demanda
6. Impactos en la potencia de regulación
7.Huecos de tensión
8.Control de tensiones
9.Control de potencia
10.Restricciones de generación eólica
11.Conclusiones
Energía eléctrica: Características
Curva de demanda
16.000
18.000
20.000
22.000
24.000
26.000
28.000
30.000
32.000
34.000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
19/4/94 M
20/4/94 X
21/4/94 J
13 ºC
15 ºC
17 ºC
MW
Energía eléctrica: Características
Manifestación contra los
atentados del 11 de marzo
de 2004:
Parada a las 12.00 h durante
15’ y manifestación a las
19.00 h
Curva de demanda
Energía eléctrica: Generación eólica
Producción horaria. Total España 2006 Producción horaria. Total España 2006
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
(M
Wh
)
Energía eléctrica: Generación eólica
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
01
/01
/201
308
/01
/201
315
/01
/201
322
/01
/201
329
/01
/201
305
/02
/201
312
/02
/201
319
/02
/201
326
/02
/201
305
/03
/201
312
/03
/201
319
/03
/201
326
/03
/201
302
/04
/201
309
/04
/201
316
/04
/201
323
/04
/201
330
/04
/201
307
/05
/201
314
/05
/201
321
/05
/201
328
/05
/201
304
/06
/201
312
/06
/201
319
/06
/201
326
/06
/201
303
/07
/201
310
/07
/201
317
/07
/201
324
/07
/201
331
/07
/201
307
/08
/201
314
/08
/201
321
/08
/201
328
/08
/201
304
/09
/201
311
/09
/201
318
/09
/201
325
/09
/201
302
/10
/201
309
/10
/201
316
/10
/201
323
/10
/201
330
/10
/201
306
/11
/201
313
/11
/201
320
/11
/201
327
/11
/201
305
/12
/201
312
/12
/201
319
/12
/201
326
/12
/201
3
Mínima cobertura 2011(08/12/2013): <1% Mínima producción eólica = 157 MW
Máxima cobertura (25/12/2013): 68%
Máxima producciónon = 17.056 MW
Energía eléctrica: Generación eólica
Necesario mantener
mayores reservas de
regulación con
generación no eólica
Comportamiento inverso en
valle, transiciones valle-
punta, en punta y
transiciones punta-valle
Potencia eólica instalada año 2011: ~20.000 MW; Crecimiento medio demanda: ~5% La necesidad de mantener acopladas plantas convencionales en valle, necesarias posteriormente para cubrir la punta de demanda y suministrar servicios auxliares para la operación, la reducción de generación eólica puede llegar a ser inevitable
Energía eléctrica: Generación eólica
22
Producción eólica (MW)
Demanda sistema peninsular español (MW) 7000
0
40000
20000
0 6 12 18 24 3 12 18 24 3 12 18 24
Sab 3 FEB 2007 Dom 4 FEB 2007 Lun 5 FEB 2007 7000
0
40000
20000
0 6 12 18 24 3 12 18 24 3 12 18 24
Mie 7 FEB 2007 Jue 8 FEB 2007 Mar 6 FEB 2007
Energía eléctrica: Generación eólica
La probabilidad de superar una
producción eólica del 69% es del 0%
La probabilidad de superar una
producción eólica del 50% es del 6%
(500 horas al año)
La probabilidad de superar una
producción eólica del 21% es del
50%
La probabilidad de superar una
producción eólica del 5% es del 95%
Monótona eólica horaria
2004-2006
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
MW
h
2004 2005 2006
Energía eléctrica: Generación eólica
24
Incremento de 800 MW en
45 minutos
Gradiente: 1067 MW/h
Reducción de 1000 MW
en 1 hora y 45 minutos
Gradiente: -570 MW/h
Energía eléctrica: Generación eólica
25
Rampas de generación eólica en 2006 (MW)
Sistema eléctrico peninsular
-2000
-1500
-1000
-500
0
500
1000
Pro
du
ctio
n h
ou
rly v
aria
tio
n (
MW
)
Energía eléctrica: Generación eólica
26
q Actualmente los valores de las rampas pueden alcanzar los ±2.000 MWh.
q Las previsiones de viento pueden mitigar los efectos de la variabilidad del
viento., pero es necesario márgenes de reserva adicionales si los errores son
elevados
1.Características del sistema eléctrico
2. Impacto de las energías renovables
3.Energía eólica: características
4.Predicción
5.Cobertura de la demanda
6. Impactos en la potencia de regulación
7.Huecos de tensión
8.Control de tensiones
9.Control de potencia
10.Restricciones de generación eólica
11.Conclusiones
Energía eléctrica: Predicción
28
q A FIN DE ANALIZAR LAS RESERVAS NECESARIA Seguridad de suministro.
q REE tiene su propio programa de predicción de la generación eólica :
SIPREÓLICO
Previsiones horarias para los 10 próximos dias (se recalcula cada hora)
Previsiones horarias para las próximas 48 horas por zona o nudo del sistema de
transporte (se recalcula cada 15 minutos+
Cálculo de la banda de previsión horaria del total de produción por percentiles
12, 50 y 85
SIPREOLICO
Energía eléctrica: Predicción
29
q A FIN DE ANALIZAR LAS RESERVAS NECESARIA Seguridad de suministro.
q REE tiene su propio programa de predicción de la generación eólica :
SIPREÓLICO
Previsiones horarias para los 10 próximos dias (se recalcula cada hora)
Previsiones horarias para las próximas 48 horas por zona o nudo del sistema de
transporte (se recalcula cada 15 minutos+
Cálculo de la banda de previsión horaria del total de produción por percentiles
12, 50 y 85
SIPREOLICO
Energía eléctrica: Predicción
30
SIPREOLICO
5000
5500
6000
6500
7000
7500
8000
8500
9000
9500
0:00
1:00
2:00
3:00
4:00
5:00
6:00
7:00
8:00
9:00
10:0
0
11:0
0
12:0
0
13:0
0
14:0
0
15:0
0
16:0
0
17:0
0
18:0
0
19:0
0
20:0
0
21:0
0
22:0
0
23:0
00:
00
Time 09/02/2009
Win
d P
rod
ucti
on
in
MW
SIPREÓLICO
Real Production
Market program
5000
5500
6000
6500
7000
7500
8000
8500
9000
9500
0:00
1:00
2:00
3:00
4:00
5:00
6:00
7:00
8:00
9:00
10:0
0
11:0
0
12:0
0
13:0
0
14:0
0
15:0
0
16:0
0
17:0
0
18:0
0
19:0
0
20:0
0
21:0
0
22:0
0
23:0
00:
00
Time 09/02/2009
Win
d P
rod
ucti
on
in
MW
SIPREÓLICO
Real Production
Market program
1.Características del sistema eléctrico
2. Impacto de las energías renovables
3.Energía eólica: características
4.Predicción
5.Cobertura de la demanda. Potencia firme
6. Impactos en la potencia de regulación
7.Huecos de tensión
8.Control de tensiones
9.Control de potencia
10.Restricciones de generación eólica
11.Conclusiones
Energía eléctrica: Generación Renovable
34
Aportación de potencia firme de la energía renovable a la
potencia firme a largo plazo es pequeña
Fotovol. Termoeléctrica sin
alacenam.
Termoeléctrica con
almacena. Eólica
Ene. 0,00 0,00 0,28 0,07
Feb. 0,00 0,00 0,34 0,06
Mar. 0,00 0,00 0,38 0,07
Abr. 0,08 0,10 0,4 0,06
May. 0,09 0,12 0,4 0,07
Jun. 0,15 0,17 0,47 0,05
Jul. 0,16 0,18 0,47 0,05
Ago. 0,12 0,14 0,47 0,07
Sep. 0,09 0,10 0,48 0,04
Oct. 0,06 0,07 0,39 0,05
Nov. 0,00 0,00 0,34 0,09
Dic. 0,00 0,00 0,27 0,06
Energía eléctrica: Generación Renovable
35
Se precisa:
• Potencia firme térmica
•Potencia firme Renovable no gestionable - hidráulica de
almacenamiento – bombeo
• Medidas de interrumpibilidad - Modificación de la utilización
de la electricidad
1.Características del sistema eléctrico
2. Impacto de las energías renovables
3.Energía eólica: características
4.Predicción
5.Cobertura de la demanda
6. Impactos en la potencia de regulación
7.Huecos de tensión
8.Control de tensiones
9.Control de potencia
10.Restricciones de generación eólica
11.Conclusiones
Energía eólica: impacto en la regulación
37
Type Influence of Wind Power on Reserve Definition
Primary Regulation Not influenced by wind power
Action of speed regulators from generator units
responding to changes in system frequency (<30 s
to 15 minutes)
Secondary Regulation
Only slightly affected by wind generation ramps when these ramps
are opposite to system demand. Presently, no need to contract
further reserve bands.
Automatic action of central algorithm and AGCs in the
generation units that provide this service responding to
changes in system frequency and power deviations
with respect to France. (≤100 s to 15 minutes)
Tertiary Regulation Only slightly affected by wind generation ramps when these ramps
are opposite to system demand.
Manual power variation with respect to a previous
program in less than 15 minutes. (<15 min to 2
hours)
Running Reserves or
Hot Reserves
Significant influence of wind power. Reserve provision must be
increased to take into account wind power forecast errors. Presently
confidence intervals used and probabilistic sizing of reserve needs
under study.
Manageable generation reserves that can be called
upon within 15 minutes to approximately 2 hours.
Include tertiary reserves and consist on the running
reserves of connected thermal units and hydro and
hydro pump storage reserves. (15 min-2 hours to 4
hours)
Only slightly affected by wind generation ramps when these ramps
are opposite to system demand. Presently, no need to contract
further reserve bands.
Only slightly affected by wind generation ramps when these ramps
are opposite to system demand.
Significant influence of wind power. Reserve provision must be
increased to take into account wind power forecast errors. Presently
confidence intervals used and probabilistic sizing of reserve needs
under study.
Tertiary Regulation
Manual power variation with respect to a previous
program in less than 15 minutes. (<15
min to 2 hours)
Running Reserves or
Hot Reserves
Manageable generation reserves that can be called
upon within 15 minutes to approximately 2 hours.
Include tertiary reserves and consist of the running
reserves of connected thermal units and hydro and
hydro pump storage reserves. (15 min-2 hours
to 4-5 hours)
Only slightly affected by wind generation ramps when these ramps
are opposite to system demand. Presently, no need to contract
further reserve bands.
Only slightly affected by wind generation ramps when these ramps
are opposite to system demand.
Significant influence of wind power. Reserve provision must be
increased to take into account wind power forecast errors. Reserves
are checked from day D-1 once market results are received until real
time.
1.Características del sistema eléctrico
2. Impacto de las energías renovables
3.Energía eólica: características
4.Predicción
5.Cobertura de la demanda
6. Impactos en la potencia de regulación
7.Huecos de tensión
8.Control de tensiones
9.Control de potencia
10.Restricciones de generación eólica
11.Conclusiones
Energía Eólica: Hueco de tensión
39
Es una disminución brusca de la tensión seguida de su restablecimiento después de un
corto tiempo. Su duración oscila entre 10ms y 1 minuto
40
ROCAMORA
LA ELIANA
BENEJAMA
LA PLANA CASTELLÓN
PINILLA
ROMICA
OLMEDILLA
CATADAU LA MUELA COFRENTES
MORATA
Tipo 1
P=40 MW
Tipo 1: Aguanta huecos si V > 90% p.u.
Tipo 2: Aguanta huecos si V > 85% p.u.
Tipo 3: Aguanta huecos si V > 20% p.u.
Tipo 3
P=26 MW
Tipo 1
P=50 MW
Tipo 3
P=32 MW
Type 2
P=21 MW
Tipo 1
P=25 MW Tipo 3
P=72 MW
15% p.u.
26% p.u.
33% p.u.
V = 0% p.u.
83% p.u.
Pérdida de generación en el
ejemplo PPérdida= 208 MW
Comportamiento del parque de generación eólica ante perturbaciones:
56,6% Potencia eólica instalada → Desconexión V<0.85
52,6% Potencia eólica instalada → Desconexión V<0.90
Energía Eólica: Hueco de tensión
41
Pérdida de generación
eólica aproximada por
huecos de tensión
debidos a falta trifásica
correctamente
despejada (100 ms)
Energía Eólica: Hueco de tensión
42
Incidente en trasformador Magallón
400/220 kV (01/08/2005)
600 + 1.150 MW
Energía Eólica: Hueco de tensión
43
AT-1 400/220 kV / Magallón 1/8/2005
• 19:00 h: Magallón 400/220 kV AT 1
discionnection
• Total wind power tripping: 600 MW
• 20:36 h: Inrush current at 400/220
kV Magallón AT 1
• Total Wind Power Tripping:
1.150MW MW
Time (min)
Energía Eólica: Hueco de tensión
44
Incidencia en Ls-220 kV Hernani-Itxaso, 1 y 2. a 01:01 h. (b)
Incidencia en L-220 kV Güeñes-La jara-Ayala-Poza de la Sal (c)
y AT2 400/220 kV Güenes.
Incidencias en L-400 kV Barcina-Itxaso
Y L-400 kV Grijota-Vitoria (d).
Incidencia en L-400 kV Hernani-Itxaso y AT1 400/220 kV Güeñes. (e)
Incidencias en Ls-132 kV Ormaiztegui-Hernani, 1 y 2 (f).
Incidencias en L-220 kV Mercedes-Puentelarra,
AT1 220/132 kV Puentelarra y L-220 kV Garoña-Puentelarra (g).
Energía Eólica: Hueco de tensión
45
• El 30 de octubre de 2010 en el que se produjo un desvío con Portugal de 1000 MW y con Francia de 1100 MW. El desvío, se debió a la pérdida simultánea de aproximadamente 1000 MW (850 MW eólicos y 150 MW no eólicos) en Portugal y 400 MW (eólicos) en España por un hueco de tensión. Un cortocircuito bifásico entre Lindoso y Pedralva originó el hueco de tensión, que afectó a los casi 1250 MW eólicos
-10,0 min
-8,0 min
-6,0 min
-4,0 min
-2,0 min
0,0 min
2,0 min
4,0 min
6,0 min
8,0 min
10,0 min
-1.200
-900
-600
-300
0
300
600
900
1.200
MW
(F→E)
(E→F)
Pérdida de la central
nuclear de Trillo
Tiempo Potencia
Pérdida de generación
eólica en Portugal
21-06-10
10-08-10
29-09-10
18-11-10
07-01-11
26-02-11
17-04-11
06-06-11
07-1
0-1
0
08-1
0-1
0
09-1
0-1
0
12-1
0-1
0
21-1
0-1
0
25-1
0-1
0
28-1
0-1
0
30-1
0-1
0
31-1
0-1
0
01-1
1-1
0
07-1
1-1
0
09-1
1-1
0
11-1
1-1
0
16-1
1-1
0
19-1
1-1
0
22-1
1-1
0
23-1
1-1
0
03-1
2-1
0
04-1
2-1
0
05-1
2-1
0
07-0
1-1
1
11-0
1-1
1
12-0
1-1
1
18-0
1-1
1
20-0
1-1
1
24-0
1-1
1
26-0
1-1
1
28-0
1-1
1
28-0
1-1
1
29-0
1-1
1
03-0
2-1
1
10-0
2-1
1
14-0
2-1
1
16-0
2-1
1
23-0
2-1
1
04-0
3-1
1
04-0
3-1
1
28-0
3-1
1
29-0
3-1
1
05-0
4-1
1
07-0
4-1
1
10-0
4-1
1
Energía Eólica: Hueco de tensión
46
Pérdidas de generación eólica 2005-06
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0-10
0
100-
200
200-
300
300-
400
400-
500
500-
600
600-
700
800-
900
1000
-110
0
>1100
MW
Nº
pérd
idas 60
450
Energía Eólica: Hueco de tensión
47
• Para faltas bifásicas aisladas de tierra la tensión mínima es 0,6 pu en lugar de 0,2
• También se establecen limitaciones al consumo de potencia activa y reactiva durante la
perturbación
Tensión (pu)
1
0,2
0,5 1 Tiempo (seg.)
punto de comienzo de la
perturbación
0,8
0,95 pu
0 15
despeje de la falta
duración de la falta
m Capacidad de soportar los «huecos de tensión»:
m garantía de no desconexión ante una perturbación. (No desconexión en la zona gris de la gráfica).
q P.O. 12.3: «Requisitos de respuesta frente a huecos de tensión de las instalaciones eólicas» (octubre 2006)
Energía Eólica: Hueco de tensión
1.Características del sistema eléctrico
2. Impacto de las energías renovables
3.Energía eólica: características
4.Predicción
5.Cobertura de la demanda
6. Impactos en la potencia de regulación
7.Huecos de tensión
8.Control de tensiones
9.Control de potencia
10.Restricciones de generación eólica
11.Conclusiones
49
49
• RD 436/2004: Complemento por energía reactiva para parques
eólicos. Define tres tipos de horas y factores de potencia
Energía Eólica: Control de tensión
Peak Inter
Off-
Peak
< 0,95 -4 -4 8
< 0,96 y ≥ 0,95 -3 0 6
< 0,97 y ≥ 0,96 -2 0 4
< 0,98 y ≥ 0,97 -1 0 2
< 1 y ≥ 0,98 0 2 0
1 0 4 0
< 1 y ≥ 0,98 0 2 0
< 0,98 y ≥ 0,97 2 0 -1
< 0,97 y ≥ 0,96 4 0 -2
< 0,96 y ≥ 0,95 6 0 -3
< 0,95 8 -4 -4
Inductive
Capacitive
Power Factor
Reactive Power Bonus
Type of
Bonus (%)
q No se diferencia entre dias festivos y laborables que tienen diferente requeriminto de reactiva.
q Se entiende como posibilidad de conexión /desconexión de los bancos de condensadores a determinadas horas.
405
410
415
420
425
430
435
0:0
0
1:0
0
2:0
0
3:0
0
4:0
0
5:0
0
6:0
0
7:0
0
8:0
0
9:0
0
10
:00
11
:00
12
:00
V (
kV
)
Energía Eólica: Control de tensión
Energía eléctrica: Generación eólica
51
q Generación con renovables: Bono o penalización
por el control de reactiva. Desde l +8% al -4% de
78.44 €/MWh dependiendo del factor de potencia.
q Desde 1/4/2009: el factor de potencia ha de estar
entre 0,98 y 0,99 inductivo.
Eliminar elevados valores de tensiones
q Desde noviembre de 2010 el bono máximo se da si
el factor de potencia r = 1 y sin penalización para
factores de potencia >0.98.
q El OS puede dar instrucciones específicas para
modificar este conjunto de factores de potencia..
La solución futura: control continuo de la tensión
para potencias P>10 MW, incluidas las renovables.
NUDOS 400 kV NUDOS 220 kV
17:50
18:00
18:10
1.Características del sistema eléctrico
2. Impacto de las energías renovables
3.Energía eólica: características
4.Predicción
5.Cobertura de la demanda
6. Impactos en la potencia de regulación
7.Huecos de tensión
8.Control de tensiones
9.Control de potencia
10.Restricciones de generación eólica
11.Conclusiones
Distribution Zone A Distribution Zone B
Distribution Zone C Distribution Zone D
Energía eólica: Necesidad de control
55
Problemas de falta de respuesta
• Unidades abandonadas
• Zona A y D: Compañías eléctricas tradicionales con experiencia en operación de
centrales
• Zona B y C: Inversores privados
• Creación del CECRE (National control center for renewable)
• Nueva regulación imponiendo la obligación de que cualquier central > 10 MW ha
de estar conectadas a un centro de contrl llamado Centro de control delegado
• Todo centro de control ha de estar conectado al CECRE 24/24 y con posibilida de
recibir órdenes de éste y enivar órdenes de ocntrol a las centrales conectadas a
ellos
Soluciones encontradas
Energía eólica: Necesidad de control
56
Energía eólica: Necesidad de control
56
q Generación eólica.
m Potencia eólica instalada (12.695 MW):
~ 15% total instalada.
m Producción muy variable.
Difícil previsión.
m Desconexión ante perturbaciones.
m Necesidad de Supervisión y Control de todos los generadores.
m Necesidad operativa de agrupar a los generadores en Centros de Control (CC) y de coordinar a éstos.
CECRE
57
Energía eólica: Necesidad de control
57
• RD 661/2007:
– Todas las instalaciones de régimen especial con potencia superior a 10 MW deberán estar
adscritas a un centro de control de generación, que actuará como interlocutor con el operador del
sistema, remitiéndole la información en tiempo real de las instalaciones y haciendo que sus
instrucciones sean ejecutadas con objeto de garantizar en todo momento la fiabilidad del sistema
eléctrico. Esta adscripción será necesaria para el cobro de las primas.
– Estas instalaciones disponen hasta el 30 de junio de 2007 para la adscripción a un centro de
control
– Aquellas instalaciones eólicas con fecha de inscripción definitiva en el RAIPRE anterior al 31 de
diciembre de 2001, podrán realizar una modificación sustancial cuyo objeto sea la sustitución de
sus aerogeneradores por otros de mayor potencia, en unas condiciones determinadas. Estas
instalaciones han de estar adscritas a un centro de control y cumplir el P.O. 12.3.
• P.O. 3.7: «Programación de la Generación Renovable No Gestionable»
(octubre 2006)
– Procedimiento en el que se describe los flujos de información y los procesos necesarios para la
programación de la generación renovable no gestionable, que permitan la máxima integración
posible de potencia y de energía de este tipo compatible con la operación segura y estable del
sistema.
58
Energía eólica: Necesidad de control
• Objetivo: Posibilitar la integración de la generación en régimen especial en la
operación de forma compatible con la seguridad del sistema eléctrico.
• Función Principal: articular la integración de la producción de energía
eléctrica del régimen especial en función de las necesidades del sistema
eléctrico.
– Ser la interlocución única en tiempo real con el CECOEL y con los Centros de
Control que serían los encargados de telemandar las instalaciones.
– Recibir la información sobre las unidades de producción necesaria para la
operación en tiempo real y remitirlos al CECOEL.
– Satisfacer la necesidad de supervisión y control de todos los generadores,
mediante su agrupación en Centros de Control y coordinar a los mismos.
59
Energía eólica: Necesidad de control
– Aportar desde la Operación del Sistema, seguridad y eficiencia Operativa.
– Permitir sustituir hipótesis de simultaneidad zonal (necesariamente
conservadoras) y criterios preventivos, por control de la producción en
tiempo real, lo que redunda en:
– Mayor energía producida
– Mayor potencia instalada (decisión de los agentes)
1.Características del sistema eléctrico
2. Impacto de las energías renovables
3.Energía eólica: características
4.Predicción
5.Cobertura de la demanda
6. Impactos en la potencia de regulación
7.Huecos de tensión
8.Control de tensiones
9.Control de potencia
10.Restricciones de generación eólica
11.Conclusiones
61
0
50.000
100.000
150.000
200.000
250.000
300.000
350.000
2008 2009 2010 2011
Réductions de la génération éolienne (MWh)
RdT RdD Chute de tension Génération excédent
Reducciones de generación eólica
█ Por problemas en la red de transporte
█ Por sobrecargas en la red de distribución
█ Por hueco de tensión
█ Por excesiva generación
Energía eólica: Restricciones
Energía eléctrica: Generación eólica
62
Vertidos por
exceso de
generación
Generación eólica: Características
Vertidos de energía del Régimen Especial
Esta situación se produjo por primera vez en 2008, se repitió en
algunas ocasiones al final del año 2009, y adquirió una notable relevancia
durante el año 2010, en que sucedió durante el 2,5% de las horas del año y
vertiéndose 0,6% del producible eólico.
Energía eólica: Restricciones
63
Número de grupos térmicos desacoplados poara la intergración de la
generación eólica entre 2006-2011
33
3 1
53
100
9
0
20
40
60
80
100
120
2006 2007 2008 2009 2010 2011 a 30.09.11
1.Características del sistema eléctrico
2. Impacto de las energías renovables
3.Energía eólica: características
4.Predicción
5.Cobertura de la demanda
6. Impactos en la potencia de regulación
7.Huecos de tensión
8.Control de tensiones
9.Control de potencia
10.Restricciones de generación eólica
11.Conclusiones
Energía eléctrica: Generación eólica
El incremento de energía renovable implica una mayor
incertidumbre
Puede originar problemas de estabilidad de carga y de
tensión, de sobrecarga en las líneas de transmisión,
estabilidad dinámica y falta de corriente de cortocircuito,
Pueden ser resueltos o limitados mediante el control de la
cantidad total, del tipo de generador instalados y de los
modelos de previsión de la producción de este tipo de
energías
Energía eólica: Conclusiones
66
Su incertidumbre y variabilidad puede producir mayores
necesidades de regulación que disminuyen con la
aproximación al tiempo real, con la calidad de los modelos
utilizados, con la forma específica de evolución de viento
en la zona, y el conocimiento por parte del Despacho del
comportamiento de las tecnologías, de la evolución real de
la producción local, y en general del factor eólico y solar.
Pero estos problemas no son irresolubles, aunque se
necesitan una gran cooperación de todos los agentes
Futuro reeducación del consumidor y hacerle parte del
sistema de regulación
Energía eólica: Conclusiones
67
Su incertidumbre y variabilidad puede producir mayores
necesidades de regulación que disminuyen con la
aproximación al tiempo real, con la calidad de los modelos
utilizados, con la forma específica de evolución de viento
en la zona, y el conocimiento por parte del Despacho del
comportamiento de las tecnologías, de la evolución real de
la producción local, y en general del factor eólico y solar.
Pero estos problemas no son irresolubles, aunque se
necesitan una gran cooperación de todos los agentes
Futuro reeducación del consumidor y hacerle parte del
sistema de regulación