Cálculo de la reserva rotante en la programación del despacho del sistema interconectado nacional - aplicación de las normas NTCSE y NTOTR

Abstract

El comportamiento de la frecuencia y la tensión en los sistemas eléctricos es un factor fundamental para la evaluación de la calidad de la potencia suministrada, por lo tanto, el control de potencia activa y reactiva es fundamental para el desempeño satisfactorio de los sistemas eléctricos. El control de potencia activa está relacionado con el control de frecuencia, mientras que el control de potencia reactiva se relaciona con el control de tensión. El servicio de reserva rotante es de vital importancia para la seguridad del sistema, ya que es el responsable de compensar las desviaciones de frecuencia y evitar estados de funcionamiento extremos no deseados que pueden conducir a una desconexión automática de cargas cuando sucede una contingencia. Entonces, si no hay suficiente reserva rotante, la regulación primaria de frecuencia no se realizará en forma eficaz. La Reserva Rotante es el margen de capacidad disponible para afrontar salidas fortuitas de unidades de generación, variaciones imprevistas de la demanda, también empleada para el control de la frecuencia. Esta tesis está orientada al cálculo de la reserva rotante, que es fundamental para garantizar el control de la frecuencia por los generadores del Sistema Eléctrico, por lo que en lo sucesivo se supondrá que el control de potencia reactiva es realizado satisfactoriamente. El modelo es aplicado a la operación de corto plazo, en la programación del despacho semanal y diario. Comenzaremos describiendo el entorno de aplicación de la reserva, el COES como ente supervisor y coordinador de la operación del SINAC, alcances de las normas: Norma Técnica de Calidad de los Servicios Eléctricos - NTCSE y la Norma Técnica de Operación de sistema en Tiempo Real NTOTR para la aplicación de la reserva rotante en la regulación de la frecuencia. En el Capítulo 3 (Descripción de la Operación del Sistema Eléctrico Peruano) se explica entorno de la ejecución de la reserva, los procesos en el que se aplica, como son la programación de corto plazo (semanal y diario), supervisión y control del Sistema en tiempo real y reprogramación del despacho. El capítulo 4 (Análisis de la Reserva Rotante para la regulación de la frecuencia en la operación en el sistema eléctrico peruano) expone el fundamento teórico del cálculo de la reserva, causas y consecuencia de su aplicación y los criterios considerados para elección de las maquinas regulantes al que se les asignara la ejecución de la reserva rotante para la regulación primaria de la frecuencia. El capítulo 5 (Aplicación de la Norma Técnica de Calidad de los Servicios Eléctricos para la Regulación de la Frecuencia) este capítulo describe los índices de calidad a la frecuencia, sus rangos e infracciones a las transgresiones. El objetivo de la aplicación de la reserva se orienta a evitar las transgresiones por mala calidad de la frecuencia. El capítulo 6 (Análisis del Modelo Probabilístico de la reserva rotante del SINAC) describe el análisis, modelamiento y desarrollo del modelo computacional MAP-COES de uso en el COES-SINAC para la programación del despacho, establecido en el procedimiento 22 y Resolución Ministerial N° 232-2001-EMNME del Ministerio de Energía y Minas dentro del marco general regulatorio del Subsector Electricidad. El capítulo 7 (Incidencia económica de la aplicación de la reserva rotante) detalla los costos y compensaciones por ejercer con la reserva necesaria en la Regulación Primaria de la Frecuencia. El capítulo 8 (Comparación con modelos aplicados en otros países) establece comparaciones en tres aspectos relacionados con la aplicación de la reserva, primeramente en un ámbito más general los servicios complementarios de los cuales uno de ellos es la reserva rotante, segundo referido explícitamente a la forma como se implementa y calcula la reserva rotante y tercero referido a la implementación de las normas de calidad y rangos permisibles de sus índices relacionados con la regulación de la frecuencia.