Metodología para la mejora del cumplimiento del procedimiento PR-21 de una central hidroeléctrica

Abstract

El presente trabajo propone una metodología para disminuir los incumplimientos de la Regulación Primaria de Frecuencia (RPF) en una Central Hidroeléctrica (CH), como parte de la Evaluación del Procedimiento Técnico PR-21 (Reserva Rotante para RPF) de COES (Comité de Operación Económica del Sistema Interconectado Nacional), debido a los altos cargos que estos representan para una empresa de generación. Con tal fin, se realizan simulaciones de la aplicación del PR-21 (evaluaciones del PR-21) en los periodos que podrían ser evaluables en un mes, los resultados son analizados mediante indicadores, a fin de determinar el desempeño de los parámetros del RV (Regulador de Velocidad), mediante el coeficiente de correlación R2, para medir el grado de representatividad que tiene el Modelo Estándar de COES en la dinámica actual de la planta. Luego se verifica la magnitud del aporte de RPF con pruebas de escalón de frecuencia definidas en el PR-21 y realizadas en campo. Junto a algunas particularidades de la CH, se plantean nuevos ajustes del RV de las unidades de la CH, los cuales son probados durante dos (2) días y analizados mediante simulaciones. Su impacto económico es cuantificado de forma diaria por medio de indicadores, mostrando de esta forma una importante disminución en los incumplimientos de la CH de hasta un 67% en los cargos estimados.

The operator system makes a daily evaluation of Primary Frequency Regulation (PFR) according to the Coes Operating Procedure PR-21 (Spinning Reserve for PFR) for all the conventional power plants with a capacity greater than 10 MW. As a result, a non-fulfillment indicator and a penalty are calculated for each electric generator unit in order to guarantee that all power plants contribute with their PFR. This work proposes a 5-step method to improve the non-fulfillment indicator and reduce the Hydro Power’s penalties. First, several simulations of PR-21 evaluations are made for all the possible evaluable periods in a month. With these a diagnostic of the representative degree of the COES Standard Model is made using some indicators. Next, the amount of electric power delivered during a real step frequency test in field is measured for each unit. Then, these results and other operating considerations are taken account in the designing process of new settings for the Speed Controller Governor of the Hydro Power Plant in study. After that, the new settings are tested for two days and simulations are made once again to calculate the improvement of performance in the PR-21 evaluation of COES using indicators. Finally, the economic impact is quantified with the estimated penalties for a month.