Ampacimon s.a. www.ampacimon.com

Casos de estudio www.ampacimon.com/case-studies/

Philippe Mainsard Representante America Latina [email protected] +52 1 5535220504

Juan Jose Zapata B. Representante Colombia [email protected] 315 850 1826

Contenido

• • • •

Ampacimon S.A. Desafíos de las redes modernas El DLR de una manera práctica Una Oferta consistente de A a Z: – Oferta Ampacimon – Casos de applicacion

• Conclusión

Contenido

• • • • • • •

Ampacimon S.A. Desafíos de las redes modernas El DLR de una manera práctica Una Oferta consistente de A a Z: Oferta Ampacimon Casos de applicacion Conclusión

Perfil de la Empresa  Fundado como “Start up” por la Universidad de Liège (ULg), Bélgica     

Investigación empezó en 2003 Únicas y patentadas metodologías (4 patentes) Viene de Ingeniería de la Física Socio de la “European project Twenties” Cigré B2 y C2 contribuyente

 Estable, estratégico and comprometido accionistas Founders and Employees

 Crecimiento rentable y constante desde 2010

    

Clientes claves en Europa y América Red de socios globales de comercialización + de 15 países Filial en Estados Unidos: Ampacimon Inc. desde 2017 Enfocado en los operadores de redes de transmisión y distribución Socios externos = actores globales

… “Smart Solutions for a dynamic grid”

“Smart Solutions for a dynamic grid”

Congestion rents .web service

IEEE thermal model

forecasts

critical spans

gains

clearance violations

seasonal ratings

Effective wind N-1 scenarios ampacity Contingencies IoT emergency rating

dynamic line rating RE integration non-transmission alternatives Statistics NTC planning reliability

interconnectors

Curtailment

ruling span

weather parameters

Peak load

true limits

Contenido

• Ampacimon S.A. • Desafíos de las redes modernas • El DLR de manera pratica – Una Oferta consistente de A a Z: – Oferta Ampacimon

• Casos de aplicación • Conclusión

Desafíos de las redes modernas Redes de transmisión son limitadas por: •

Estabilidad del Sistema

•

Limitación del voltaje

•

Valoración térmica

Soluciones PARA LA ESTABILIDAD:

FACTS (Flexible AC Transmission

Consecuencias

System), PST (Phase Shifting Transformer)

Costo de la saturación WAMS (Wide Area Monitoring System), Limitación de los puntos de generación Retraso de conexión de los puntos de generación a la red Penalidades / Calidad o disponibilidad Cortes no programados

PMU’s (Phase Monitoring Unit) PARA LA VALORACION TERMICA:

Ajuste Dinamico de la redes

DLR

Desafíos de las redes modernas

“Transmission Load Relief” mas frecuente

Interconexión

Integración de la energía renovable en la red

Desafíos de las redes modernas Congestión en Europa: consecuencias económicas

RTE (Francia) plan 2017- 2020:

Monitoring la capacidad transitada

Figure 1. IEEFA: Projected generation and net imports, through 2025 (GWh)

Desafíos de las redes modernas Que pasa con la valorización dinámica de la Red?

Thermal rating Static rating Seasonal rating IMAP IST …

Real-time current

Dynamic rating

Desafíos de las redes modernas Toda esta con ganancias y costo……

Contenido

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Ampacimon S.A. Desafíos de las redes modernas El DLR de una manera práctica Una Oferta consistente de A a Z: – Oferta Ampacimon – Casos de applicacion

• Conclusión

Los procedimientos para una valoración dinámica (DLR) de una línea • Mantenimiento / crecimiento de la seguridad • Capaz de manejar el crecimiento de la carga Búsqueda de las • Capaz de integrar las energías limites reales renovables • Optimización de los activos • Información fiable • Participación a la política de la planeación de la Tener un Plan  redes • Beneficios significantes • Integración en el Controle Center (los operadores)

Los procedimientos para una valoración dinámica (DLR) de una línea Parámetros que influyen la capacidad de la línea •

Temperatura en el sitio: - “razonable predictivo” - según datos estacionales , - algunos operadores ajustan la valoración depende de la temperatura

• •

Radiación Solar Viento – el mas impactante pero el memos predictivo

Los procedimientos para una valoración dinámica (DLR) de una línea El viento es el factor el mas impactante… Temperatura del conductor [Temperature °C] vs Carga de línea [Amps] (conductor de aleación de aluminio de 570mm2) vs. Current simulation [570.22 AMS] alpha=0.9 epsilon=0.7 100

Diseño (referencia) v=0.5 m/s

Average conductor temperature [°C]

Temperatura 80 máxima 75°C

Flecha máxima

60

40

Valoración Capacidad 2 estacional real de la v = 0.5 m/s (angle=90°,Ta=20°C,Psun=800W/m ) línea v = 2 m/s (angle=90°,Ta=20°C,Psun=800W/m2)

20

v = 5 m/s (angle=90°,Ta=20°C,Psun=800W/m2)

0

0

500

Carga [A]

1000 1500 Current per subconductor [A]

1000 A

16

1500 A

2000

2000 A

2500

Los procedimientos para una valoración dinámica (DLR) de una línea … y es muy variable a lo largo del tiempo y según la ubicación (“very challenging”)

www.ampacimon.com/wp-content/uploads/2015/08/CIGRE-TB-498.pdf

Los procedimientos para una valoración dinámica (DLR) de una línea Iniciar con los datos del sitio • • • • •

Identificación de los tramos críticos Monitoring el conductor  Flecha Monitoring el entorno  Viento Monitoring el entorno  Solar/ entorno Combinación con el corriente de la línea

… Complementar con software • • • • • • •

Modelización de tramos críticos Ecuación de cambio de estado IEEE / Cigré thermal modelling Capacidad de la línea a tiempo real Almacenamiento de datos históricos Estadísticas y reportes Aplicación de pronostico

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• Conclusión

Available Capacity

Para una Valorización Dinámica: “end to end” solución

Planning

Markets

Real Time

Herramienta de Planeación DLR

 Utiliza parámetros climáticos históricos para calcular las capacidades estadísticas de la DLR para ciertas líneas de la red  Considera los cambios de dirección vs los vientos prevalecientes y los cambios estacionales  Puede considerar la flecha y temperatura máximas de secciones específicas dentro de una línea específica, en caso de que la información esté disponible  Interfaz gráfica que muestra corriente máxima, corriente de reserva, etc...

Sensor DLR Método por vibración patentado

Validacion de prototipo

23

Sensor DLR Método por vibración patentado – Viento efectivo

Recuerda ? Temperature vs. Current simulation [570.22 AMS] alpha=0.9 epsilon=0.7

100

Average conductor temperature [°C]

80

60

40

20 v = 0.5 m/s (angle=90°,Ta=20°C,Psun=800W/m2) v = 2 m/s (angle=90°,Ta=20°C,Psun=800W/m2) v = 5 m/s (angle=90°,Ta=20°C,Psun=800W/m2)

0

0

500

1000 1500 Current per subconductor [A]

2000

2500

Probado hasta 800 kV Pruebas IEC 60 060-1 en una sala de 420 kV en Renardières (RTE, Francia), enero de 2009 • Rayo (Lighnting) –

•

Cortocircuito –

•

(1,475 KV pico con onda truncada) (63 kA rms, 150 kA pico)

Corona Free – –

Prueba de Corona bajo lluvia intensa Pruebas a 750 kV en Bruselas, septiembre de 2015

Sensor de flecha  Medición de viento (patentada)  Mide las vibraciones en la línea  Transmite los datos a través de GPRS/GSM  Auto-alimentado  Hasta Extra Alto Voltaje  No requiere calibración  Libre de mantenimiento

Instalación

• • • •

•

Instalación rápida y sencilla (normalmente 30 min) Auto-alimentado Sin calibración No estudios adicionales para la instalacion Sin mantenimiento 26

Instalación

Aplicación para la supervisión  Obtiene los datos de la Flecha en Tiempo Real  Calcula la corriente máxima en tiempo real para cada tramo monitoreado  Calcula la corriente máxima de la línea en tiempo real  Tablero de control para los parámetros clave de la línea en cada tramo monitoreado

Aplicación para la supervisión

• Integrated with SCADA/EMS/DMS • Enables real-time, dynamic N-1 load flows computations

• Alojado (SaaS) or server-based versiones • Windows o Linux • No limitación de cliente

Aplicación de pronostico a corto plazo Real-time Forecast

Static rating Current

 Calcula corriente máxima "pronosticada" con base en series de tiempo sobre un horizonte de 1-4h  Elimina las fluctuaciones de muy corto plazo en la ampacidad Tiempo Real  Ofrece a los operadores del centro de distribución información práctica que puede alimentarse directamente a los simuladores de flujo N-1. Se utiliza para el manejo de la saturación con horas de anticipación

Aplicacion pronostico 24h -48h

Real-time Forecast Ambient adjusted

Static rating

Current

 Pronóstico de corriente máxima con hasta 60h de anticipación  Utiliza modelos basados en el clima, correlacionados con mediciones de la ampacidad en tiempo real  Estadísticamente confiable, “percentile” establecido  Se utiliza para operaciones entre mercados y planes de suministro con un día de anticipación

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Ampacimon S.A. Desafíos de las redes modernas El DLR de una manera práctica Una Oferta consistente de A a Z: – Oferta Ampacimon – Casos de aplicacion

• Conclusión

Típica integración de RENOVABLES • Maximización del uso de la línea existente • Es especialmente interesante para parques eólicos debido a la fuerte correlación entre el DLR y la generación eólica Un operador necesita conectar una capacidad extra de 9 MW del parque eólico a una línea de 63 kV (valor estático 430 A)  Una nueva línea requeriría de $ 24m de inversión en un proyecto a 5 años instalado en 3 meses

 Ganancias de hasta 50% en tiempo real, suficientes para eliminar

los cuellos de botella en la línea

Correlación de Generación eólica - DLR

Real-time rating

Wind speed

Static rating

• • •

Correlación positiva y fuerte con la generación de energía eólica Reduce las restricciones de los parques eólicos - menores precios Incrementa la capacidad utilizada de los corredores de parques eólicos 34

Integración del parque eólico: Mar del Norte

El DLR permite mayor generación eólica 546 MW

210

320 HBrug

Roden 4

330 MW Roden

EekloN

BlTor

Merca

Brug

300 2x155

New wind farms

Knip

Lang

Slijk

340 Ringv Koks

2x220

350

Congestions due to Wind farms relaxed by Ampacimon

NieuwV

Fuente: Elia Beveren Ruien

13/09/2017

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Optimización de la infraestructura • Maximización del uso de los activos • Optimización de los programas de mantenimiento 1.

Corte programado sobre una línea de 220 kV, que deberá durar varios meses Requeriría de un costoso plan de redistribución

1 línea adyacente equipada con 4 * y Esta línea transporta la carga adicional por 3 meses, capacidad +40% en promedio  El sistema se puede trasladar a otras líneas 2.

Un centro de esquí, alimentado por una línea de 150kV, observa incremento en la carga durante el invierno Hasta un 40% de ganancia sobre el valor nominal es suficiente para enfrentar esta variabilidad estacional  Retorno de inversión