CONSEJONACIONAL DE OPERACIÓN

cNo

ACUERDO No.495 Junio 4 de 2OtO Porel cualse apruebanrosprotocoros parara mediciónde estatismoy bandamuerta de ras unidadesy plantasde generac¡ón El consejo ryaqo¡alde operaciónen usode susfacultadeslegales,en espec¡al lasconfer¡das en ef Artículo 36 de la *u-_113 de,tg?4,. Áné*o de la Resotución S¿nural CREG025 de _el 1995,su Reglamento Inteinoy segúnro definidoen rá reunión32a der4de junio de 2010. CONSIDERANDO: 1. Quede acuerdoar artícurotercerode ra Resorución CREG023 de 2oo1: ,,Lasun¡ctades y plantas del s¡stema deben garant¡zar el valor ai isiat¡smo dectaradoal centro Nacionatde Despacho(cND). se debe efectuar ra prueoa ae eitaismo especificada ';ffiir * Estatismo con Ia periodicidaa estaoteiiaa y proced¡m¡entosen et Numerat 7.s.2 estabrecidispor et 2. Que de acuerdoar oarágrafoder artícurotercerode ra Resorución CREG023 de 2001, dentrode los docemesessiguientesa ra entradaén u,g"n.iu de ra Resoruiónen menc¡on, -deo¡eron todaslas plantasy unidadesdespachadas centrarmente eiecirai ,nl"pir"Lu ¿" ro, parámetros relac¡onados con er slrvicio ¿" ."érruiio" pi¡mariade frecuencia. 3' Que medianteel Acuerdor5g de 2001 se.aprobaronros protocorospara ra mediciónde estatismode arsunasunidadesde g_eneración (euatapé.c-uadirrpuil;; riio!"ranoet, Troneras,LaTasajera,porce,playas,Íermosierra,BarráncaL, 2, y palenque 4 5, 3, pa¡pa1, 2 y.3' Guav¡o,paraíso,Guacay Betania tos protocálos para ra medición de bandamuerta _y de las unidadesy/o plantasde'generación d"'B"r;;;¿; r, 2, 3, 4 y 5, palenque3, cuavio, Paraíso, Guacay Chivor. 4' Que medianteer Acuerdo171 de 2oor se aprobaronrosprotocoros para ra mediciónde estatismode las prantascarima,sarvajina,BajoAnchicav¿, inivor, Ártohn.niLvj-v*urr¿. 5. Que medianteer Acuerdo179 de 2oo1se aprobaronros protocorospara ra mediciónde estat¡smo de las plantasTermoemcari, Termoguajira, Termotasajero, TermoBarranca3, san Carlosy Colegio,Canoas-Salto-Laguneta. 6. Que med¡anteer Acuerdo1gg de 2oo1 se aprobaronros protocoros para ra mediciónde estat¡smode las prantasSan Francisco,Termofrores, Termodorada, i"r,no.uná"ru.iu, y Termocentro, I tl

7. Quemedianteel Acuerdo190 de 2001se aprobaronlos protocolosde los reguladores de y ptantasde seneracióndet SrN, et cuatdebeser uéadopara ta :*:19."-d i^e l1s.11ifaaes meorcron oe ra banda muerta de todas la unidadesy plantasde generacióndel sistema Interconectado Nacional. 8. Que medianteer Acuerdo2o1.de 2oo1 se aprobaronros protocorospara ra med¡ciónde estat¡smo de las prantasTermovafle, Esmerarda, Termozipa,pa¡pa4 y próeréctrica.

/

ACUERDO495 I

CONSEJONACIONAL DE OPERACION CNO 9. Que medianteel Acuerdozt7 de 2ooLse aprobaronlos protocolospara la med¡ciónde estatismode la planta Tebsa, las un¡dadesBarranquilla3 y 4, la central hidroeléctrica y la plantade Termocadagena. Hidroprado 10' Quemed¡anteel Acuerdo354 de 2006se aprobóun procedimiento alternopararealizar las pruebasde estatismoen las unidadesy plantasdel sistemaInterconectado ñacional, 11' Que medianteel Acuerdo359 de 2006 se autorizóla utilizaciónde los eventosde frecuencia ocurridosdespuésdel 1 de diciembrede 2005, para cumplircon las pruebasde estatismoy bandamuerta, 12' Queel Subcomitéde EstudiosEléctricos recomendó la adopciónde protocolos generales para real¡zarlas pruebasde estatismoy banda muerta de las unidadesy/o plántasdel SistemaInterconectado Nacional. 13' Qye€l comité de operaciónrecomendó en su reuniónr}g del 27 de agostode 2oo9 la expedición del presenteAcuerdo. ACUERDA: PRTMERo:Aprobarlos protocolospara la mediciónde estatismoy bandamuertaen ras plantasy/o unidadesde generaciónconectadas al sIN, que se adjuntanen el Anexoque haceparteintegraldel presenteAcuerdo, SEGUNDo: Lasplantasy/o unidadesde generación deberánacogersea uno cualquiera de los protocolos aprobadosmedianteesteAcuerdo. En el casode que una plantay/o unidadde generaciónno lo puedahacerpor restr¡cc¡ones técnicas,deberápresentarpara conceptofavórabledel Subcomitéde EstudiosEléctricos un nuevoprotocolode pruebas, Previoanális¡sy recomendación del comitéde operación,el consejoNacionalde operación expediráun Acuerdopor el cual se apruebeel nuevoprotocolode mediciónde estát¡smov bandamuertay se adicioneal Anexode protocolos del presenteAcuerdo. TERGERo: Paraefectosde la realización de los cálculospara cumplircon las pruebasde estatismoy bandamuertase autor¡zala utilización de los reg¡strosde eventosde frecuenc¡a ocurridosdurante la operaciónde las unidadesy/o plantasen el año ¡nmediatamente anteriora la fechade realización de la orueba. cuARTo: El presenteAcuerdorige a partir de la fecha de su expedicióny sustituyeros AcuerdosL58' 177, 178' 189, 190, 201 y 2r7 de 2001y los Acuerdos3sc v s:sgde 2006.

ElPresiTnteAd-l

tl¿ "Atl-s-vv\"

ry I

*TLMANGARZON RAMIREZ

El SecretarioTécnico.

/á/o/,4 OLARTEAGUIRRE

ACTIERDO495 2

CONSEJO N

ONAL DE OPERACION

cNo

I¡{DICE A]IEXO Protocolo A: Protocolo Protocob B: Protocolo registrode P¡otocolo C: Protocolo Protocolo D: Protocolo

pruebade estatismopermanente prueba de estatisrno y banda muerta mediante el duranteeventosrealesdel sistema. pruebade estatismoy bandamuerta pruebade €stat¡smoy bandamuerta

r.}

nl/ ACUERDO495

CONSEJONACIONAL DE OPERACIÓN CNO ANEXO PROTOCOLOA PRUEBA DE ESTATIS¡fO PERMANENTE 1, OBJETO Documentar el procedim¡entogeneral para la verificación del parámetro de estatismo permanentede las unidadesde generaciónde energía. 2. ALCANCE Este proced¡mientose realizaraen las unidadesde generacióndel S¡stemaInterconectado Nacional que puedan medir la señal de velocidadpor intermediode los pT.s. 3. DEFINICIONES CuIva característica de regutación de vetoc¡dad: Curva que indica la relaciónentre el valor de frecuencia y el valor de potenciade salida del generaoor. Estat¡smo permanente: Pendientede la curva característ¡cade regulaciónde velocidaden el punto considerado. 4. GENERALIDADES 4.1 Antecedentes La realizaciónde esta prueba en unidadesde generac¡óndonde el aumento o disminuciónde potenciase realizasolo aumentandoo disminuyendoel setpo¡nt de potenciarequiereque se realicenmodif¡cac¡ones en el software o en el cableadode los reguladoresde turbina ü que hace la pruebaalgo compleja. La rEc 3o8/7o rnternat¡onal code for test¡ng of speed governing systems for hydraulic turbines, recomienda una prueba para la medición dél estatisñro permanente que se adapta mejor al tipo de reguladoresturb¡na realimentadospor pT,s,

4.2 Proced¡m¡ento

La pruebarecomendada por la IEC3OB/7O, en general,consisteen: 1. Conectarla unidadgeneradora al SIN

r> ACTJERDO495 4

CONSEJONACIONAL DE OPERACION CNO 2. Conmutara una señal independiente, equivalentede velocidad(paraconmutar sin oscilaciones), el dispositivo de mediciónde velocidad(Generador externo).

SEÑAL Independient

5.

Realizarla curvacaracterística de regulación de velocidad. Se deben obtener mínimo 5 registros de frecuencia inyectada contra potenc¡a de sal¡da del generador, luego que se establecencond¡c¡ones de equilibrio para cada camb¡o de frecuencia. En lo posible se debe cubr¡r el rango de operaciónde potenc¡ade la unidad. La siguientegráf¡cailustrauna curva característica obtenidaen una prueba realizadaen una unidadgeneradora potencia de una nom¡nalde 45 MWy un estatismopermanente del 5olo.

hL ACUERDO495 5

CONSEJON

ONAL DE OPERACIÓN CNO X'recuenci¡vs Potencia

.

Ftanencia

s9.5

Pofl€,ncta

. 59.25 11.2 . 5 9 15.1 . 58.5 22.4 . 5 8 29.7 . s7.75 33.7 . 5 7 44.8 E#üs/no Pe/'manent€

4.al 5.14 5.14 4.69

s.o7 4.97

59

.$ sas tr 3 s 8 9 o

fi sz.s 57 56.5

5. EQUIPOREQUER¡DO Generadorde frecuenciaexterno Softr,vare de adquls¡ciónde datos variables(Frecuenciay Potencia),

equipopatrón de buenascaracterísticas). tiempo real ó equipo port¿it¡lconfigurablepara graficar

a

r

,1. ACI,JERDO 495 6

CONSEJONACIONAL DE OPERACIÓN CNO PROTOCOLOB "PROCEDIMIENTOPARA PRUEBASDE ESTATISMOY BANDA MUERTAMEDIANTE EL REGISTRODE FRECUENCIA-POTENCIADURANTEEVENTOSREALES DEL SISTEMA' METODO 1. REGISTROSDURANTEUN EVENTOREAL TNTRODUCCIóN se presentade manera detallada el procedimientopara realizar la prueba de Estatismode cualquierplantade generacion. se-presenta una metodologíabasada en la medición de velocidad y potenc¡aactiva de ra maqurnaourante un evento real de variaciónde frecuencia. Def¡n¡c¡ones Se presentanalgunas definicionesbásicaspara ilustrar claramenteel procedimiento de las pruebas. Estasdefinicionesestán basadasen la resoluciónCREG023_2001. Variac¡ones de Frecuencia en la Red La frecuenciade la red en Colombiaes de 60 ciclos. En condicionesnormalesde ooeración esta frecuenciaes estable y no presentavariaciones¡mportantes, aproximadamente de 0.10.2 Hz durantevariacionesnormalesde caroa. Para que la frecuencia de la red permané.ca estable,se requiereun equilibrioentre la potencia eléctrica generada y la consumida. Cuandose presentaun desequilibrio, se presenta una variación en la frecuencia. Entre mayor sea el desequil¡br¡o, mayorserá la variaciónde frecuencia. Durantevariacionesnormalesde la carga, el despachodel CND garantiza el equilibrioentre la demanda y la generación, Los generadoresreguradorestá en.urgan dL aium¡r ras diferenciasentre la demanda estimada y la real. En estas condicioneéde operación las variacionesde frecuencia son mínimas y las unidadesde generaciónoperun ion la carga despachada. cuando se producengrandes desconexionesde cargas o generadores,las variacionesen la frecuenciason mayores, por ejempro 1.0 - 2.0 Hz o mas, dependiendode la gravedaddel evento, Regulacíón Primar¡a ¡tI

Bajo estas cond¡ciones "anormales" de operación, el generador o los generaoores reguladores no están en capacidad de restituir el desequilibrio inmediataríente y es necesario que todos los generadores del s¡stema interconectado modifiquen en un porcentajela generaciónde potenciapara garantizarla estabilidaddel sistema. Esta modificaciónde la generaciónde potenc¡apara restituir la frecuenc¡adel sisrema al valor nominal, se denom¡naregulac¡ónprimaria de frecuenc¡a. En la regulaciónprímana no hay de por medio participaciónhumana para regularel sistema.

ACUERDO495 7

CONSEJONACIONAL DE OPERACIÓN

cNo Al mismo tiempo, los nodos reguladores modificaránr hasta donde puedan, la potenc¡a generadapara restitu¡r el equilibriode generación- consumo y garantizar el despacho. si ese equilibriono es posible,se realizaun redespachode generación. A continuaciónse transcr¡bela definiciónde regulaciónprimaria presentadaen la resolución CREG023 2001, la cual modificala resoluciónCREG025-95: Regulación Primaria: Seruic¡o en línea que corresponde a la variación automát¡ca, mediante el gobernador de vetocidad, de ta potencia entregada por la unidad de generación como respuestaa cambios de frecuenc¡a en el s¡stema, Los tiempos característicos de respuesta están entre O y 10 segundos. La variación de carga del generador debe ser sosten¡bte ai menos- durante tos s¡gu¡entes 30 segundos, Regulación Secundaria Ese redespachopuede ser automáticoo manual. cuando es automático,de manera remota se ¡nterv¡eneel regulador de velocidad para incrementar o reducir la potencia de los generadores. De manera manual, se envía un redespachopara modificar la potencia a generar. Estas acciones que no son inmediatas al evento transitorio y que cambian los ajustesde potenciageneradase denominaRegulaciónSecundar¡a. Se puede concluir que la regulación primaria opera durante el evento transitorio y t¡ene como propósito garantizar la estabilidad del sistema interconectado, La regulación secundariaopera poster¡ormentey tiene como propósito equilibrar el despachoy dejar el sistemaen condicionesmas establesy segurasde operación. Banda Muerta de Operación Es un valor de frecuenciadonde no se hace correcciónde la potenciagenerada,es decir, las variacionesde potencia en ese rango no activan la regulaciónprimaria de los generadores. Paracolombia esa banda muerta es de tr 0.03 Hz. Eso significaque entre 59.97 y 60.03 Hz no hay regulaciónprimaria. Definic¡ónpresentadaen la ResoluciónCREG023-2001: Bande Muerta de Operación: Rango de frecuencia, dentro det cual las un¡dades de generación no varían automát¡camente su potenc¡a. En el segundopárrafo del ArtículoCuartode Ia misma Resoluciónse indica oue: Para una adecuada cal¡dad de ta frecuenc¡a, las unidades generadoras deberán tener una Banda Muerta de respuesta a los cambios de frecuenc¡a menor o ¡gual a 30 mHz, Este valor podrá ser revaluado por et CND cuando lo cons¡der. conveniente, Estat¡smo

r

El estatismo es la relación entre la variación de frecuenciay la potencia corregida en ta un¡dad de generación. Entre mayor sea la desv¡aciónde frecuencia, mayor débe ser la potenciacorregidaen la unidad de generación. El valor de estatismo que deben tener tas unidadesde generaciónen Colomb¡adebe estar entre el 4olov el 60/0, La fórmula del estatismoes la siguiente:

^L ACUERDO495 8

CONSEJONACIONAL DE OPERACIÓN CNO MrecuencialHzf ,t_1_1..

LSMI$mOl"/ol=

FrecuenciaNominallHzl-^.L--- t

L,potencialMW I pttr*i" N"rl*lIMI|rl

.'lo/^1 ",

presentada Def¡nic¡ón en la Resoluc¡ón CREG023-2001: Estatismo: característica técn¡cade una pranta y/o unidad de generación,que determina la variación porcentuar de Ia frecuenciá por cada unicradde ,ariaó¡ó, porcentual de Ia carga. Enel segundopárrafoderArtícurocuartode ra mismaResorución se indicaque: El Estatismode las unidadesgeneradorasdespachadascentralmente debe serun valor entre el 4o/oy er 60/o,er cua! deberá ser decraradopor et agente ar cND. Funciónde regulación primaria La funciónde regulaciónpr¡mariaparala plantade TERMoEMCALI se presentagráficamente en la FiguraNo. 1. se puedeobservarque la curvaestácompuestapor una bandamueruay dospendientes asociadas con el estatismo. En la plantade TERMOEMCALI se seleccionó un estatismodel 5olo.Estevalordeterm¡nalas pend¡entesde las rectas de la gráfica presentada, Analít¡camente se calcularon¡as pendientes y los crucescon los ejes, Lacorrección de potenc¡aactivadebelimitarseparaevitarun disparopor cuando 'lo sobrecarga generandoen cargabase. Estapotenc¡ase limitó a 17 MW, cual corrópondeal se.está. 7o/ode la potencianominaldel ciclocombinado de TERMOEMCALL En la Ecuación P [MW] es la potenciaactivaa corregir,f [Hz] es la frecuencia de la red. Las ecuaciones de Regulación Primarlaparala plantade TERMoEMCALI son las s¡guientes:

P[MIrtl=t7.2MW PIMWI=-f x52.13+3126.44MW P[MIr]=0 PIMWI=-f x52.13+3129.56M\ry P[MI4/l=-17.2M14/

paraf