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ANÁLISIS TÉCNICO-ECONÓMICO DE UN PROYECTO DE SUBESTACIÓN DIGITAL EN ALTA TENSIÓN
(2017) ASTROZA VÁSQUEZ, DANILO ORLANDO FERNANDO; RIOS VIELMA, JAVIER IGNACIO; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM INGENIERÍA ELÉCTRICA; OLIVARES SALINAS, MANUEL ANTONIO
En los últimos años, hemos visto las implementaciones del estándar IEC 61850 en el bus de estación en la que los mensajes GOOSE (Generic Object Oriented Substation Event) intercambian información entre IEDs (Intelligent Electronic Device) de múltiples proveedores y mensajes MMS (Manufacturing Message Specification) para transferir información de control al SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition). Hoy en día, el desarrollo tecnológico permite la implementación de IEC 61850 a nivel de proceso, en el cual se utilizan MU (Merging Unit) para transmitir valores analógicos en forma de SV (Sampled Values) a IEDs de medida, control y protección. El bus de proceso, basado en IEC 61850, ha presentado la oportunidad de mejorar en cuanto a seguridad en el puesto de trabajo, espacio en los armarios de control y protección, monitoreo y mantenimiento de subestaciones.Con el fin de explorar estas ventajas potenciales y en un esfuerzo por alcanzar mayor experiencia con las aplicaciones del estándar IEC 61850, TRANSELEC decidió desarrollar un proyecto implementando el bus de proceso en la subestación Itahue.Como parte de esta memoria de titulación se diseña el sistema de medida, control y protecciones para toda una subestación digital tipo basada en la subestación Itahue de 154 kV. Detallando los diagramas unilineales de conexión, la arquitectura de comunicación, la disposición y los equipos involucrados. Evaluando las ventajas y desventajas técnicas de las distintas alternativas de solución disponibles, en base a las prestaciones de equipos de las marcas ABB, GE/ALSTOM y SIEMENS.Para evaluar la competitividad se realiza una valorización y comparación económica entre el sistema convencional y los nuevos sistemas basados en IEC 61850. La comparación económica incluye la inversión relacionada con el equipamiento, diseño inicial, ingeniería básica, cableado, pruebas y comisionamiento. Los resultados ilustran las ventajas potenciales de los sistemas basados en IEC 61850 y concluyen que una solución basada en el bus de proceso es altamente competitiva.
ANÁLISIS TÉCNICO-ECONÓMICO DEL ACONDICIONAMIENTO DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS DEL DIQUE FLOTANTE VALPARAÍSO III - SOCIBER
(2017) ORTIZ MIR, MATÍAS IGNACIO; SCHURCH BRANDT, ROGER STEFFAN; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM INGENIERÍA ELÉCTRICA; UBILLA SANCHEZ, GERMAN
La ampliación del Terminal 2, de la Empresa Portuaria de Valparaíso (EPV), pretende hacerfrente a la creciente demanda de movilización de carga, debido al aumento en el volumen deimportaciones y exportaciones del país. Para esto, pretende aumentar por sobre 1.000.000 de[teu/año], gracias a la ampliación del frente de atraque del puerto en 785 metros. Esta ampliaciónno es compatible con la ubicación actual del dique flotante “Valparaíso III”, tanto por el terrenoganado al mar para la ampliación del puerto, como por las áreas necesarias para las maniobrasde atraque/desatraque de las embarcaciones.La energía eléctrica requerida para las instalaciones del dique flotante, es suministrada medianteun cable subterráneo bajo la losa del puerto, entre el empalme de Chilquinta hasta la casetade conexión en el espigón; en donde se tiende el cable de forma submarina, hasta su punto deconexión al dique y se realiza la disminución de tensión desde los 12 [kV] de distribución a los400 [V] utilizados al interior.El presente trabajo desarrolla los cálculos y especificaciones para el diseño y dimensionadoadecuado de las nuevas instalaciones eléctricas en 12 [kV] para el abastecimiento eléctrico deldique flotante en su nueva ubicación; considerando - entre otras cosas - los requerimientos deconsumo de las instalaciones, condiciones geográficas y atmosféricas, estándares de normativaslocales e internacionales, de manera de asegurar un sistema de suministro confiable y seguro.Para cumplir con las tareas antes descritas, se estudiarán las instalaciones existentes y elcorrecto dimensionado de estas en consideración al consumo del dique. En base a esto, sepropondrán diversas alternativas de alimentación del dique flotante en su nueva ubicación,generando para esto, las especificaciones técnicas que se deberán cumplir y las memorias decálculo que sustenten estas propuestas.
APLICACIÓN Y PARTICIPACIÓN DE LA INTERCONEXIÓN SIC-SING EN EL CONTROL AUTOMÁTICO DE GENERACIÓN
(2017) PALACIOS SEGURA, JOAQUÍN ANDRÉS; HINOJOSA MATEUS, VICTOR HUGO; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM INGENIERÍA ELÉCTRICA; GIL SAGÁS, ESTEBAN MANUEL
El Control Automático de Generación (AGC) es un sistema de control que permiteajustar, de manera centralizada y automática, las consignas de potencia activa de unidadesgeneradoras seleccionadas con el fin de realizar el Control Secundario de Frecuencia (CSF).Su función es restablecer la frecuencia del sistema a su valor nominal y mantener losintercambios de potencia con áreas vecinas en sus valores programados. Por su parte,el proyecto de interconexión entre el Sistema Interconectado Central (SIC) y el SistemaInterconectado del Norte Grande (SING) dio lugar a un intenso debate por el tipo detecnología a utilizar: HVAC (High Voltage Alternating Current) o HVDC (High VoltageDirect Current). En conjunto, surge la necesidad de analizar la aplicación y participaciónde la interconexión entre dos sistemas eléctricos en el control automático de generación,considerando alternativas en HVAC y HVDC.Este trabajo tiene como objetivo general dicho análisis en el software de simulaciónDIgSILENT PowerFactory. Para ello, haciendo uso de un sistema de prueba de dos áreas,inicialmente se desarrolló un modelo de AGC considerando la participación de enlacesHVAC y HVDC. Luego, se implementó este modelo de AGC en la interconexión SIC-SING,utilizando las bases de datos técnicas del SIC y del SING. Con todo esto, seguidamentese evaluó el desempeño del enlace de interconexión en el control automático de generaciónfrente a ciertas contingencias, tales como la entrada de cargas o la salida de unidades degeneración y bloques de demanda en cada área del sistema bajo estudio.A partir de los resultados obtenidos, fue posible llegar a conclusiones, en términosgenerales, respecto de la operación del módulo AGC en un sistema de dos áreas. Principalmente,se infiere que para corregir efectivamente el Error de Control de Área (ACE),y así restablecer la frecuencia y el intercambio tras una perturbación, resulta necesario,en primer lugar, implementar un AGC en cada área operando al menos uno de ellos enmodo TLBC (control frecuencia-intercambio constante). En segundo lugar, se requierecontar con la suficiente reserva de energía en las unidades participantes del AGC con elfin de abastecer el cambio de generación o demanda, seg´un corresponda. Por su parte, alobservar esencialmente las respuestas para la frecuencia del sistema, se infiere que la interconexión SIC-SING favorecer´a un sistema eléctrico más robusto y seguro. Finalmente,se propusieron recomendaciones para mejorar la operación del módulo AGC desarrolladoen este trabajo, así como nuevas líneas de investigación asociadas al CSF vía AGC.
CONTROL DEL FLUJO DE ENERGÍA DE UN CONJUNTO DE CLIENTES CON GENERACIÓN DISTRIBUIDA MEDIANTE EL USO DE UN CONTROL SUPERVISOR QUE CONSIDERE UN SISTEMA DE ALMACENAMIENTO ENERGÉTICO
(2017) TOSSO BUSTAMANTE, JOSHUA DAVID; SANCHEZ SQUELLA, ANTONIO; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM INGENIERÍA ELÉCTRICA; BARRUETO GUZMÁN, ALDO ENRIQUE
En este trabajo se realiza una gestión del flujo de energía de un conjunto de clientes con medicióninteligente y generación distribuida mediante el uso de un control supervisor que considera capacidadde almacenamiento energético. Se estudia la tarifa óptima que pudiesen tener estos clientes al operaren conjunto y la implicancia de la nueva ley Net Billing (ley 20.571) en los resultados.En el estudio se considera una comunidad ficticia perteneciente a un edificio residencial promedioen Santiago de Chile con conexión a la red eléctrica local y que incorpora en su tejado una planta degeneración fotovoltaica. La comunidad comprende un total de 60 apartamentos de distintos tamaños ynecesidades de consumo denominados como un “bloque sustentable”. Los clientes son consideradoscomo un único cliente para la compañía local de distribución (cliente agregado), pudiendo exploraren conjunto nuevas tarifas antes solo pensadas para el sector industrial y comercial.Bajo este escenario, un conjunto de estrategias de coordinación y control de supervisión, adaptadas alas necesidades específicas de los clientes y las condiciones de infraestructura de la red, son aplicadastal de gestionar eficientemente la oferta y el consumo de energía, considerando la nueva Ley 20.571,la tarifa eléctrica a convenir con la empresa de distribución y la opción de incorporar un sistema dealmacenamiento energético. La estrategia de control supervisor es diseñada en base al control homeostático,presente en todos los organismos vivos, e incorpora algoritmos de control tanto reactivoscomo predictivos, de manera que el sistema sea más inteligente en su operación y a la vez eficiente entérminos de establecer y mantener un equilibrio eficiente (homeostasis) entre la generación y los consumos.Por otra parte, estos sistemas pueden ser vistos y se acercaron como un sistema socio-técnicocomplejo, en el que los usuarios de energía deben desempeñar un papel crucial como “cargas activas”,capaces de responder y adaptarse a las necesidades de la microrred.Los algoritmos que representan la estrategia de control Homeostático (HC) son simulados enMATLAB bajo distintas opciones tarifarias, capacidad y tecnología de almacenamiento energético. Sedeterminó mediante una evaluación técnica-económica, que para los clientes evaluados (considerandosu nivel y patrón de consumo) la mejor opción de compra es la tarifa AT-4.3, y que el almacenamientoenergético, si bien es prometedor en sentido de tener un sistema mucho más adaptable y eficiente,posee actualmente una alta inversión que perjudica los resultados económicos.
CUANTIFICACIÓN DE LAS PÉRDIDAS TÉCNICAS DE ENERGÍA ELÉCTRICA, PRODUCIDAS POR ARMÓNICOS EN UN ALIMENTADOR INDUSTRIAL DE LA RED ELÉCTRICA DE CHILQUINTA ENERGÍA S.A. UTILIZANDO EL MÉTODO WAVELET PACKET.
(2017) URRUTIA QUITRAL, MARCOS ANDRÉS; GACITUA ROCHA, LEONARDO; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM INGENIERÍA ELÉCTRICA; LEZANA ILLESCA, PABLO ANDRES
El presente trabajo desarrolla y propone un método para la cuantificación de las Pérdidas Técnicas de energía eléctrica, producidas por los armónicos que se encuentran en un alimentador industrial de la red eléctrica de la empresa comercializadora de energía eléctrica, Chilquinta Energía S.A., utilizando para ello el método Wavelet Packet [4], con el objetivo de estimar el costo económico que este fenómeno tiene para la empresa, en un período de tiempo determinado, estableciendo un parámetro hasta ahora no abordado, con la finalidad de en un futuro cercano, analizar en función a una base de datos, las medidas técnicas y económicas óptimas vinculadas con la reducción de pérdidas técnicas producidas por armónicos.En particular, inicialmente se presenta a la empresa Chilquinta Energía S.A continuando con el marco teórico de este trabajo y la descripción el método Wavelet Packet. Para validar el análisis utilizando el método Wavelet Packet, se compara con los resultados obtenidos con el análisis de Fourier para seis señales de valores conocidos utilizando el programa Matlab. Posteriormente se procede a calcular las pérdidas obtenidas por armónicos en un período de tiempo determinado, utilizando el método Wavelet Packet. Estos resultados son analizados y se comparan con los resultados obtenidos con el análisis de Fourier.Este trabajo concluye con la validación del método Wavelet Packet y la equivalencia de este con el método de Fourier en lo que a cálculo de pérdidas por armónicas se refiere, pero con la ventaja de que el método Wavelet Packet permite la caracterización temporal y frecuencial de las señales de tensión y corriente con un menor esfuerzo computacional de cálculo. En base a los resultados se demuestra una importante presencia del quinto armónico de corriente, que produce una pérdida promedio de energía del 0,11% en media tensión, con un factor de distorsión armónico superior al 7%.Para finalizar, se estima que el costo económico anual mínimo que las pérdidas por armónicos representan para CHQE en media tensión es de CLP$ 600.000 aproximadamente y se plantean recomendaciones y estudios futuros basados en este trabajo.
DIAGNÓSTICO DE ENVEJECIMIENTO DE CABLES SUBTERRÁNEOS DE MEDIA TENSIÓN BAJO CONDICIONES DE HUMEDAD MEDIANTE SOLICITACIÓN VLF
(2016) CLARKE MUÑOZ, SEBASTIÁN ANDRÉS; CLARKE MUÑOZ, SEBASTIÁN ANDRÉS; RIOS VIELMA, JAVIER IGNACIO; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM INGENIERÍA ELÉCTRICA; FOURNIES LATORRE, GASTÓN ANDRÉS
En la presente memoria se presenta la problematica de como afecta la humedad alos cables subterraneos en su vida util y como implementar una forma de realizar estasmediciones en el Laboratorio de Alta Tension de la Universidad. Como apoyo se utilizola norma IEEE Std 1407 del 2007, que consistia en realizar envejecimiento acelerado medianteestanques llenos de agua y la memoria anterior de don Alejandro Octavio LobosOrtega del 2008 con ttulo Diagnostico de envejecimiento de cables subterraneos de mediatension mediante solicitacion VLF. El laboratorio consta de dos (2) VLF, uno de ellos dedimensiones mas grande y uno mas moderno que es mas pequeño y portatil, en la presentememora se utilizo el segundo.El instrumento VLF (Very Low Frequency, Frecuencia Muy baja) FRIDA TD al sernuevo no se saba bien como entregaba los datos de tension, por ello se realizaron medicionescon unas cargas resistivas, que se sabe de antemano sus valores de resistencia, conellos se puede configurar un divisor de tension y se puede calibrar el instrumento parasaber si sus mediciones son correctas.Se construye un sistema de estanque de PVC de un m3, este es llenado con agua delsuministro de agua potable. En el cubo de PVC se colocan medidores de temperatura comoindicaba la gua de IEEE. Para ello se realizaron mediciones para sacar una formulacionde la medicion de los PT-100 utilizados para medir temperatura, creando una especie dehervidor electrico a traves de dos barras de acero inoxidable para no contaminar el aguapuesta dentro del cubo.Se utilizaron cables con aislante polietileno reticulado (XLPE) que son empleados enla actualidad para el tendido subterraneo. Para ello se utilizan tres probetas de pruebasque fueron nombradas como cable 1, 2 y 3 respectivamente, los dos primeros con chaquetade proteccion y el tercero sin ella. Se deja un trozo del conductor para prueba posterioren microscopio.Se realizan una serie de mediciones de ndice de polarizacion (IP), tangente de delta(tan d), temperatura, nivel de evaporacion y estado general del sistema.Dentro de las mediciones se obtuvo mediante un supuesto de envejecimiento aceleradopor vida util tomando en cuenta el aumento considerable de la tangente de delta. Por ellose coloca como final de vida util teorica a 20 años que recomiendan varios fabricantes.En los cable 1 y 2 se presenta una tendencia exponencial que es llevada a una formulade aumento de tangente de delta de acuerdo al envejecimiento, con esto se puede llevaruna estadstica y revelar cuando sera conveniente pensar en cambiar el conductor. Esto nose pudo realizar por un comportamiento erratico en la medicion realizada por la presenciaacelerada de humedad.Se comparo lo realizado en esta memoria con la anterior de don Alejandro Lobos y seobservo la aceleracion de los procesos visto por el comparados con los con presencia dehumedad, mostrando que el envejecimiento es aproximadamente el triple mas rapido.El conductor absorbe la humedad en los primeros a~nos de vida util, por ello es necesariohacer una medicion al comienzo con el cable nuevo y otra luego del primer año de uso.Una medicion que comprueba este supuesto es la realizada con el microscopio, porquese observa la presencia de arborescencia en el conductor. Una dificultad es la mediciondel ndice de polarizacion por la presencia de humedad en el sistema, que no lleva a unabuena conclusion, pero tiene una tendencia descendente.Dentro de la construccion del estanque se propona en la norma, colocar varios sensoresde temperatura a diferentes alturas, de acuerdo a lo observado solo basta con uno (1)ubicado en la parte central y otro para la temperatura ambiente.El instrumento VLF Frida utilizado es un buen elemento de medicion en terreno porlo pequeño y transportable que es. Un defecto es que mide tangente de delta solo a unafrecuencia (0,1 [Hz]) , pero el instrumento tiene un rango de 0,01 a 0,1 [Hz], teniendoque utilizar el sistema tradicional con el osciloscopio y analizar el desfase entre tension ycorriente.
ESTUDIO DE CONTAMINACIÓN ARMÓNICA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA CONSIDERANDO CAMBIOS TOPOLÓGICOS DE LA RED EMPLEANDO DIgSILENT+DPL
(2019) GONZÁLEZ LARA, CHRISTOFER ANDRÉS; GONZÁLEZ LARA, CHRISTOFER ANDRÉS; LEZANA ILLESCA, PABLO ANDR‚S; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM INGENIERÍA ELÉCTRICA; ANGULO CÁRDENAS, ALEJANDRO ALBERTO
ESTUDIO DE LA CALIDAD GLOBAL DEL SERVICIO ELÉCTRICO DE LA COMPAÑÍA CONTRACTUAL MINERA CANDELARIA
(2018) TAPIA CORTES, ALAN RODRIGO; TAPIA CORTES, ALAN RODRIGO; BARRUETO GUZMAN, ALDO; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM INGENIERÍA ELÉCTRICA; MONTAÑA CHAPARRO, JOHNY HERNAN
El presente trabajo surge de la necesidad de la Gerencia de Desarrollo y Control Gestión de Compañía Contractual Minera Candelaria, de estudiar y analizar a qué se deben los elevados requerimientos de potencia reactiva registrados el año 2012 en las instalaciones de la Compañía. Debido a que la causa puede ser multifactorial, se propone realizar un análisis de la calidad global del servicio eléctrico del sistema de la Compañía. Con la ayuda de herramientas computacionales y con los registros almacenados en el sistema SCADA, se realiza una caracterización de las principales cargas y la modelación del sistema eléctrico. Considerando que las cargas que consumen cerca del 80% de la potencia se encuentran con registros en línea de sus variables, el análisis profundiza especialmente sobre éstas. Al iniciar las actividades de recopilación de antecedentes el año 2012, se recopila información de los sistemas SCADA. En una primera etapa se logra observar que los motores sincrónicos de los molinos de bolas se encuentran operando de manera subexcitada. Una condición de operación ineficiente desde todo punto de vista, ya que la condición que menos solicita la máquina es a factor de potencia unitario. Por otra parte, estos equipos son capaces de suministrar potencia reactiva al sistema, es decir, operar como un condensador sincrónico cuando esto sea necesario. Durante este período se ajustaron las corrientes de campo -marginalmente- de los motores de manera tal que operaran de forma sobreexcitada. Corrigiendo el factor de potencia medio mensual a 98 %. Posteriormente, se consideraron los registros del año 2016 para observar el comportamiento del sistema con los molinos de bolas operando ligeramente sobreexcitados.Sin embargo, persistía la duda de por qué aún así permanecía un recargo, si bien mucho menor, por concepto de reactivos.La tarificación de la potencia reactiva se realiza a través de dos formas: una es la de factor de potencia medio mensual y, la otra, a través de los excedentes de potencia reactiva por sobre el 20% de la potencia activa en intervalos de tiempo integrados en períodos de 15 minutos entre las 8 a.m. hasta las 8 p.m. sin considerar fines de semana. El precio para dicho excedente es definido en el Informe Técnico de Precio de nudo publicado semestralmente por la Comisión Nacional de Energía. Para evitar este recargo es necesario tener un factor de potencia mayor a 98,2% en cada intervalo de 15 minutos durante el período señalado. Respecto al resto de variables analizadas se encuentran todas en los rangos establecido en la norma exceptuando las cargas del open-pit, principalmente palas y perforadoras, que muestran elevada distorsión armónica sobretodo una componente de quinta sobre lo establecido por norma. Se recomienda en este caso evaluar de forma particular este subsistema y/o analizar la modernización de los convertidores de las palas a sistemas con convertidores de 12 pulsos. Como comentario final, no se observan mayores problemas en la calidad de servicio del sistema bajo estudio. No obstante, el personal tiene preocupación por el recargo de reactivos existente. Éste ocurre en casos excepcionales como la salida de servicio para mantenimiento de un molino de bolas. Esta situación podría ser soslayada con la sobreexcitación del resto de los molinos de bola en servicio o realizar estas actividades en períodos no afectos por este concepto. Por otra parte, el recargo por este concepto suele ser marginal y es difícil justificar una inversión mayor, como la modificación de los sistemas de compensación, contando sólo con dicho argumento.
ESTUDIO TÉCNICO-ECONÓMICO DE LA EXPANSIÓN DE LA SUBESTACIÓN VITACURA UTILIZANDO TRANSFORMADORES DE 100 MVA
(2018) GONZÁLEZ ALARCÓN, JAVIER JORDÁN; RIOS VIELMA, JAVIER IGNACIO; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM INGENIERÍA ELÉCTRICA; RENDIC DAVIS, RAUL
EL consumo de energía eléctrica en Chile ha aumentado de manera significativa. Tanto esasí que según los datos aportados por la comisión nacional de energía (CNE) el consumoeléctrico del país se ha cuadruplicado en las últimas dos décadas y en consecuencia escomún que las empresas del sector lleven a cabo todo tipo de inversiones para ponerse ala altura del consumo.ENEL S.A. , particularmente en su segmento de distribución, no ha estado exenta alproceso y año a año se encuentra llevando a cabo obras para adecuar sus líneas ysubestaciones. Sin embargo, existen ciertas zonas críticas debido a su alto consumodonde las soluciones convencionales ya fueron realizadas y ahora es necesario buscarnuevas alternativas de solución. Tal es el caso de la zona abastecida principalmente por lasubestación Vitacura, la que ya ha alcanzado el límite de su capacidad en transformacióncon cuatro transformadores de 50 MV A y necesita buscar soluciones diferentes a lo queusualmente se propone.Desde esta problemática y sumado a la solicitud de la CNE de no construir otra subestaciónadicional, nace la necesidad de evaluar la posibilidad de expandir Vitacura utilizandotransformadores de 100 MV A que corresponde al principal objetivo de este trabajo detítulo, donde se expondrá una manera de llevar a cabo el proyecto considerando aspectostécnicos de ingeniería conceptual y de detalles.La solución toma en cuenta las características de la ubicación y las directrices otorgadaspor las normas que correspondan y además las características de la subestación actual ylas aledañas de manera de aprovechar la construcción actual en su mayor medida perotambién garantizando un plan constructivo que no afecte la demanda. Finalmente, seentregan los valores de distancias eléctricas, variables eléctricas críticas, estudios y lavalidación de las especificaciones de los equipos propuestos así como sus ubicacionesy características constructivas, también se lleva a cabo un análisis económico del proyecto.
ESTUDIO TÉCNICO-ECONÓMICO DE LA MODIFICACIÓN DE LA SUBESTACIÓN SAN CRISTÓBAL UTILIZANDO TRANSFORMADORES DE 50 MVA
(2018) MONTERO LÓPEZ, AGUSTÍN GABRIEL; RENDIC DAVIS, RAUL; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM INGENIERÍA ELÉCTRICA; RIOS VIELMA, JAVIER IGNACIO
El desafío propuesto, es llevar a cabo un estudio de reemplazo de un banco de transformadoresmonofásicos, que datan de los años 50 con una potencia máxima de 40 MVA. El reemplazose hace por un transformador trifásico de 50 MVA y los que seguir las normas pertinentes ylos criterios de Enel para llevar acabo el estudio. La subestación tiene barra de alta tensión en110 kV en GIS y otra de media tensión (12 kV) celdas, además cuenta con cuatro equipos detransformación más uno de reserva. El nuevo transformador debe ir conectado entre la GIS ylas celdas.Además del transformador, el proyecto debe incluir: la instalación de una resistencia de neutro,instalación de un desconectador trifásico motorizado, instalación de un parrón de conexiónmedia tensión, normalización de los transformadores de medida, cambio de protecciones,construcción de piletas y fosos colectores. El trabajo evolucionó con el tiempo y las reuniones,por lo que se decidió sacar los desconectadores trifásicos. Para la ingeniería de detalles, Enelsolicita elaborar documentación y planos, recomendación de un plan de ejecución de obras,listado de materiales.Se realizaron simulaciones para comprobar si los equipos soportarán el nuevo transformador,verificar si el nivel de tensión de las subestaciones están dentro de la norma. Las simulacionessalieron positivas para el cambio del transformador, esto quiere decir que no hay problemasen instalar el transformador nuevo.Se desarrollaron los planos y la metodología de construcción, con los planos se puede obteneruna lista de materiales y con la metodología se puede obtener otra lista con los detalles de lasobras. Con estas listas se obtuvo costo aproximado del proyecto, 150 millones es el costo másun 30% de imprevistos.
ESTUDIO TÉCNICO-ECONÓMICO PARA LA INCOPORACIÓN DE UN SISTEMA DUAL DE GENERACIÓN EN UN SISTEMA ELÉCTRICO AISLADO
(2016) MUÑOZ ARRIAGADA, DIEGO LUIS; CALLE ., IGNACIO ANTONIO; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM INGENIERÍA ELÉCTRICA; HINOJOSA MATEUS, VICTOR HUGO
En el presente trabajo de memoria se desarrolla la evaluación de un sistema de generación híbrida en una zona aislada del país, específicamente en las localidades de Melinka y Repollal, ubicadas en la Isla Ascensión en la XI Región de Chile.En este estudio se realiza un diseño de la central híbrida, mediante las condiciones que impone la empresa DANVEST. Fue necesario realizar la recopilación de antecedentes de proyectos similares desarrollados tanto en Chile como en otros países. Además, se verifica la normativa que afecta a las zonas aisladas del país, constatando que no existen reglas específicas que regulen las condiciones de operación para aquellas zonas. Se estudian los diferentes sistemas aislados que se encuentran actualmente en el país, para elegir el más apto para el desarrollo del proyecto de conexión, a través de un estudio de valorización de diferentes aspectos que puedan favorecer la incorporación de la central.Dentro del estudio, se contempla una evaluación técnica, para verificar las condiciones actuales que posee el sistema eléctrico ante la incorporación de la central, para ello fue necesario obtener los planos del sistema, mediante el Gobierno Regional de Aysén, para luego desarrollar simulaciones en el software DIgSILENT y obtener las cargabilidades asociadas a los diferentes componentes que constituyen la red eléctrica.Se evalúa de forma económica las distintas propuestas de generación híbridas que pueden ser utilizadas para reemplazar el sistema de generación diésel actual. En esta evaluación se contrastan las opciones de tipo híbrida con soluciones de energía renovable no convencional. En complemento de lo anterior, se realiza un análisis de sensibilidad de los parámetros que se están involucrados en la evaluación económica.Finalmente, en este trabajo se pudo concluir que ante la incorporación de la central híbrida en la zona de Melinka y Repollal, los transformadores del sistema eléctrico de la zona se ven saturados en su capacidad. Además, se obtuvo de la evaluación económica que la mejor propuesta es la de tipo eólico diésel, utilizando la modalidad de financiamiento externo por medio de un préstamo bancario igual al 50% del valor de inversión.
ESTUDIO TÉCNICO-ECONÓMICO PARA LA RENOVACIÓN DEL LABORATORIO DE PRUEBAS DE ALTA TENSIÓN DE LA EMPRESA SCHAFFNER S.A.
(2017) BAHAMONDES MORALES, MARCELO JAVIER; RIOS VIELMA, JAVIER IGNACIO; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM INGENIERÍA ELÉCTRICA; MONTAÑA CHAPARRO, JOHNY HERNAN
El objetivo principal de este trabajo es proponer la modernizaci´on del laboratorio depruebas el´ectricas a transformadores de la empresa Schaffner S.A. Para tener una base,inicialmente se hace un an´alisis de la norma ANSI C57.12.90 y de la norma ANSI C57.12.91,en las cuales se detallan los procedimientos que se deben cumplir en la realizaci´on depruebas para transformadores inmersos en fluido aislante y para transformadores secosrespectivamente.Si bien en este trabajo se considera la mejora de diversos aspectos del laboratorio actual,el inconveniente cr´itico es que los equipos principales datan de los a˜nos 80, aunquesi bien estos funcionan, cada cierto tiempo se presentan fallas que paralizan todo el laboratorio,y por ende a la empresa, hasta que el equipo afectado sea reparado. Hasta estemomento las fallas presentadas por el laboratorio han tenido reparaci´on, pero en el casode que ocurra una falla fulminante, es decir, que no pueda ser arreglada, el ´area de transformadoresde se ver´ia totalmente detenida hasta que se adquieran nuevos equipos, y porel tiempo que demore esto ser´ia necesario recurrir a un laboratorio externo para realizarlas pruebas. Dada esta situaci´on, se hace necesario contar con una propuesta de nuevosequipos, seleccionados en base a un an´alisis que contemple las exigencias de las normasmencionadas en el p´arrafo anterior, y adem´as que consideren las tecnolog´ias actualmenteexistentes para las partes del laboratorio que sea necesario reemplazar.Debido al costo que tendr´ia la realizaci´on de pruebas a transformadores en un laboratorioexterno, se realiza un an´alisis de reemplazo de equipos, comparando el costo anualequivalente de las pruebas con el costo anual equivalente de los equipos durante su vida´util.
EVALUACIÓN DEL USO DE TÉCNICAS DE OPTIMIZACIÓN ROBUSTA MULTIETAPA PARA EL PROBLEMA DE DESPACHO ECONÓMICO CONSIDERANDO LA INCERTIDUMBRE DE LAS ERNC
(2016) SALAZAR ARRIAGADA, ALEJANDRO ANTONIO; SALAZAR ARRIAGADA, ALEJANDRO ANTONIO; CALLE ., IGNACIO ANTONIO; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM INGENIERÍA ELÉCTRICA; ANGULO CÁRDENAS, ALEJANDRO ALBERTO
EVALUACIÓN TÉCNICO-ECONÓMICA DE ALTERNATIVAS DE TRANSMISIÓN PARA AUMENTAR LA CARGABILIDAD EN EL CORREDOR ALTO JAHUEL-CHARRÚA BAJO DIFERENTES ESCENARIOS DE GENERACIÓN Y DEMANDA
(2017) ASCENCIO KELLER, CRISTÓBAL ALEJANDRO; GACITÚA ROCHA, LEONARDO ESTEBAN; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM INGENIERÍA ELÉCTRICA; HINOJOSA MATEUS, VICTOR HUGO
Actualmente, Chile presenta un crecimiento económico sostenido, el cual se mantendrá a futuro.Dicho crecimiento puede asociarse al aumento de la demanda energética del país. En consecuencia,debe existir una planificación del plan de obras de generación y transmisión acorde al crecimiento parasatisfacer la demanda futura.Con el objetivo de cubrir la demanda a futuro, existen varias generadoras en el sur, desde la regióndel Bío-Bío hasta la región de Los Lagos, que ya disponen de contratos para el suministro dedistribuidoras. Además, se proyecta que más generadores se instalen en dicha zona por tener un granpotencial de desarrollo hídrico y eólico. Por otro lado, gran parte de la demanda se concentra en laregión Metropolitana, y es necesario transportar la energía generada en el sur hacia el centro del país.Esto se logra a través de las líneas de transmisión que se ubican en el corredor Alto Jahuel-Charrúa.A pesar de que el país contaba con un plan de obras para solucionar el problema , este no consideró elgran crecimiento de la generación en la zona sur, por lo que se prevé que estas líneas volverán a estarcerca de su límite de capacidad. En consecuencia, es necesario analizar la incorporación de nuevaslíneas de transmisión para este corredor. Se evalúa un punto único de integración por el sur, mientrasque el otro punto tiene tres opciones situadas en la región Metropolitana. Además, existen dos tiposde tecnológicas: corriente en alterna (AC) y corriente en continua (HVDC). Esto resulta en variasalternativas analizadas al año 2024.Del análisis estático se obtuvieron las nuevas capacidades de transmisión junto a los refuerzos quese deben realizar en el resto del sistema, en el cual el mayor aumento de capacidad de transmisión lotuvieron las alternativas de 500 kV AC seguidos por los de HVDC y 765 kV AC. Los casos con elpunto de integración en Lo Aguirre 500 kV permiten una mayor transferencia que el resto, cumpliendocon las exigencias de la Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio (NTSyCS) para el año2024. De la evaluación económica se obtienen los valores de inversión en todos los casos. En general,los que presentan un menor valor de inversión son los de HVDC y 500 kV AC, a diferencia de los de765 kV AC que tiene un valor de inversión significativamente mayor que las otras dos tecnologías. Delmismo modo, los casos con punto de integración en Alto Jahuel 500 kV son las de menor inversiónseguidas por Lo Aguirre 500 kV y Los Almendros 500 kV que tienen una inversión muy similar.Finalmente, del análisis técnico-económico se recomienda la alternativa de un bipolo HVDC conintegración en Lo Aguirre 500 kV con un valor de inversión de 1.045 MUS$.
EVALUACIÓN TÉCNICO-ECONÓMICA DE LA IMPLEMENTACIÓN DE MICRORREDES PRIORIZANDO LA UTILIZACIÓN DE TECNOLOGÍA EN CORRIENTE CONTINUA
(2017) VERA PAREDES, ARIEL SEBASTIÁN; VERA PAREDES, ARIEL SEBASTIÁN; SANCHEZ SQUELLA, ANTONIO; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM INGENIERÍA ELÉCTRICA; BARRUETO GUZMAN, ALDO
This work presents the analysis of an AC low voltage distribution network and theeffects of replacing it by a DC network connected to DC loads. The main focus is thecomparison of system losses and voltage drops in the distribution feeders for both typesof networks. All this, considering steady state analysis.Firstly, the study explains the main characteristics and advantages of a DC distributionnetwork. Then, a technical assessment of the residential system changed to DC isperformed with special care of the load behavior for different load types. Load can be classifiedin three different types: resistive, rotatives and electronics. Furthermore, the studyanalyzes the different options for voltage levels, using information from previous studies.Finally, an economic analysis is performed. This considers the investments and savingsfrom electric losses, providing appropriate economic indices for short and long term profit.The different cases analyzed consider the fully replacement of the AC distributionnetwork for a DC system feeding DC loads, besides the voltage selection analysis. Additionally,an hybrid AC-DC system is studied, that is, supplying DC power to some loadsand AC power to others. Load flow simulations are performed in DIgSILENT PowerFactory,which solves the system equations by Newton-Raphson method to obtain the powerflow results.Results show that by fully replacing the original network for a monopolar link DCsystem (380 Vdc) with 100% of DC loads, system losses decrease by 14.58 %, which isequivalent to an estimated saving of 2000kWh per year. Total energy losses for bothapproaches turns out to be less than 2% of the total consumed energy per year. Furthermore,by using the DC network, current increases because of the monopolar configurationin comparison to the original three-phase system. Finally, the DC network also providesthe least voltage drops due to the resistive effect alone in the distribution feeders. Froman economic point of view, the investment turns out to be profitable with return of capitalafter the sixth year in operation.
FRACTURA DE MATERIALES SÓLIDOS POR MEDIO DE LA APLICACIÓN DE IMPULSOS DE ALTA TENSIÓN
(2018) VALLES HERRERA, DANIEL MAXIMILIANO; VALLES HERRERA, DANIEL MAXIMILIANO; RIOS VIELMA, JAVIER IGNACIO; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM INGENIERÍA ELÉCTRICA; SCHURCH BRANDT, ROGER STEFFAN
El trabajo que se presenta a continuación ha sido desarrollado para el área de Alta Tensióndel Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Técnica Federico Santa María,cuyo informe ha sido denominado “Fractura de materiales sólidos por medio de la aplicaciónde impulsos de alta tensión”.Este documento ha sido llevado a cabo gracias al apoyo de la empresa SIC Ltda., la cual sededica a proyectos de ingeniería y construcción. SIC analiza la posibilidad de implementarlos impulsos de alta tensión para dañar sólidos, dentro de los cuales el objetivo principales la escoria de cobre. En la minería es muy frecuente obtener escoria como subproductodel proceso, pero rara vez es aprovechada, por lo cual es acumulada en montañas. Debidoa que en el mundo existen pocos antecedentes que puedan apoyar este estudio, se requierepartir prácticamente de cero.Los impulsos de alta tensión son producidos por generadores y se utilizan principalmentepara pruebas normalizadas de equipos eléctricos. Si bien este estudio no requiere de ensayosnormalizados, es importante considerar las limitaciones del aislamiento de los elementosutilizados en el diseño, ya que estos fueron construidos para soportar ciertos rangos deimpulsos normalizados.Tras armar el banco de pruebas, cumpliendo con los límites de seguridad adecuados parael usuario, se realizan ensayos con un generador de impulsos portátil, sin embargo, el dañoen los ladrillos es inferior a los 4 [cm2] en su superficie y una profundidad de 0; 5 [cm].Luego de usar un generador de impulsos de cuatro etapas y mayor nivel de tensión enladrillos en estado húmedo y congelado, el daño provocado aumentó a un área de 16 [cm2]y una profundidad de 0; 5 [cm], como también la corriente resultante en la descarga que llegaa 11 [kA]. Este mismo generador es utilizado en los ensayos de los bloques de hormigón,pero sólo la probeta H10 sufrió daños significativos, contando con un estado de completahumedad al ser sumergida en agua. El área afectada es de 50 [cm2] aproximadamente, endonde se encuentra una abertura de 4 [cm2] que atraviesa el bloque en su espesor total de3; 5 [cm] en la cara superior.Dentro de los ensayos se aprecia una componente inductiva en la resistencia de frente, lo quepermiten obtener impulsos de corriente no normalizados, no obstante, la escoria no sufriódaños en el proceso, con la excepción de la probeta Ec8 que fue destruida completamente.El análisis general de los resultados revela que el generador de impulsos de tensión soloproduce daños en las probetas si la corriente circulante es elevada, pero no es posible determinarun valor exacto dado que solo una probeta de escoria fue destruida. Esto coincidecon la información recolectada sobre el estado del arte sobre la fractura de sólidos porimpulsos de alta tensión (2.2.5).Considerando el análisis de prefactibilidad técnica y económica de la construcción de ungenerador de impulsos portátil se determinó que la limitación más grande es el equipo decarga, tanto por la baja potencia y el alto valor del producto. El costo total de los equiposconsiderando el equipo de carga tiene un valor cercano a los $ 15.000 dólares.El factor más importante por considerar al momento de evaluar esta alternativa es que nose logra el objetivo de fracturar y destruir los sólidos propuestos.
INCORPORACIÓN DE RESTRICCIONES ASOCIADAS A LA FALTA DE INERCIA EN LOS PREDESPACHOS DEL SING ANTE ESCENARIOS DE ALTA PENETRACIÓN DE ERNC
(2017-03) BRITO VALENZUELA, MAXIMILIANO; BRITO VALENZUELA, MAXIMILIANO; GIL SAGÁS, ESTEBAN (PROFESOR(A) GUÍA); GACITÚA, LEONARDO (PROFESOR(A) GUÍA); GUACUCANO, DAVID (PROFESOR(A)CORREFERENTE); Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM INGENIERÍA ELÉCTRICA
La alta penetración de energías renovables no convencionales (ERNC), en específico las tecnologías eólicas y solares, provocan que los requerimientos para la regulación primaria de frecuencia aumenten. Esto, debido a que naturalmente estas fuentes de generación no proveen inercia ni aportan al control primario de frecuencia (CPF) en el régimen de subfrecuencias. Una alta generación ERNC tiene un impacto en la operación del sistema, ya que parte de las unidades convencionales que regulan frecuencia son desplazadas del despacho. Este efecto implica operar con una inercia sistémica baja, lo que provoca que ante la salida intempestiva de una unidad generadora, la tasa de caída de frecuencia (RoCoF) sea alta y al mismo tiempo la máxima desviación de la frecuencia (nadir) sea profunda. Ante estos problemas de estabilidad de frecuencia esta memoria desarrolla una metodología de despacho que incorpora un criterio de seguridad post-falla. Este criterio se basa en limitar el nadir a un nivel que cumpla con la normativa vigente, luego de la salida intempestiva de una unidad generadora. Se utiliza un modelo simplificado del comportamiento dinámico de la frecuencia, para obtener estimaciones del nadir ante condiciones determinadas en un despacho. Luego este modelo se incorpora al software PLEXOS mediante una restricción dinámica (RD), esta corresponde a un proceso iterativo donde se vuelve a realizar el despacho cuando no se cumple el criterio establecido para el nadir, pero exigiendo un aumento de reserva en giro en aquellas horas donde el nadir sobrepasa el límite establecido (lo que obliga a encender y/o apagar nuevas unidades y operar con una inercia sistémica mayor).La metodología se implementa en el Sistema Interconectado del Norte Grande (SING) considerando 3 escenarios con distintas capacidades ERNC instaladas: 725, 1.261 y 1.694 [MW] al año 2018.En dichos escenarios, se evalúan las horas donde el nadir sobrepasa el límite, las inercias, las reservas y el despacho considerando un caso Base (sin implementar la RD) y un caso implementando la RD. Los resultados indican cómo debe ser el despacho para las unidades convencionales, para permitir la integración de las ERNC al sistema, asegurando estabilidad en la frecuencia y una operación económica. Este despacho implica el encendido de unidades térmicas (principalmente las GNL), por activación de la RD en las horas donde aparece el recurso solar fotovoltaico. Lo anterior permite que el sistema se despache con una inercia sistémica suficiente para hacer frente a los problemas de estabilidad de frecuencia.
MODELAMIENTO Y ANÁLISIS DEL ARRANQUE DE MOTORES SICRÓNICOS GEARLESS CONSIDERANDO ASIMETRÍAS EN EL ENTREHIERRO
(2018) GALASSO HOFER, SIMÓN IGNACIO; ANGULO CARDENAS, ALEJANDRO ALBERTO; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM INGENIERÍA ELÉCTRICA; JULIET AVILES, JORGE ANDRES
La demanda de cobre ha aumentado con el pasar de las décadas, es por esto que la gran minería,con el afán de cumplir dichas demandas ha implementado nuevas tecnologías. El uso delas correas transportadoras para el traslado de material en grandes distancias tiene una larga datade implementación en la minería, sin embargo, las mayores pendientes y cantidad de tonelajeque se necesita transportar ha impuesto nuevos desafíos a este tipo de soluciones. Una soluciónimplementada para obtener una mayor eficiencia tanto en cantidad de repuestos, equipos y energíapor Minera Escondida Limitada ha sido la instalación accionamientos de correas que utilizanmotores sincrónicos sin reductor.Este tipo de motores tiene una gran potencia, sin embargo, el diseño actual provoca quefrente a grandes cantidades de carga transportada se produzca una asimetría en el entrehierro.Durante el arranque del motor, al conectar la corriente de campo, aparece un desbalance de lasfuerzas radiales en el rotor, producto de la excentricidad. Esto provoca una mayor deflexión delaccionamiento motriz en la dirección con menor entrehierro. Lo último no se replica durante laoperación del mismo debido a la aparición de la reacción de armadura. Al introducir la corrientede estator, los campos magneticos generados debilitan las fuerzas radiales, al grado de que eldesbalance de dichas fuerzas en el rotor es irrelevante.Para replicar el fenómeno en los arranques de los motores se modela la partida del motormediante tres etapas. La primera etapa consiste en el modelo mecánico estacionario de la máquina:se busca identificar las fuerzas externas relevantes durante el arraque del motor. En lasegunda etapa se modela el comportamiento eléctrico del motor, a través del método de elementosfinitos. En esta fase se busca obtener la matriz de inductancias del motor y el efectode la saturación magnética del material, así como determinar la magnitud de las fuerza radialcon diferentes grado de asimetría. La última etapa consiste en replicar tanto el comportamientoestacionario como dinámico del sistema mediante un modelo que permita conectar las variablesy parámetros eléctricos con los resultados mecánicos del accionamiento. Este modelo se ajustautilizando los casos actuales.Una vez ajustado el modelo, se proponen tres soluciones con diferentes grados de intervenciónen el motor y grados de efectividad. Es así como la solución más efectiva mitiga en un 97%los efectos de la asimetría en el motor, sin embargo, requiere del rediseño del accionamiento alintroducir un tercer punto de apoyo. La segunda solución consiste en un realinación estator-rotor,la cual tiene un 40% de efectividad sobre el caso más critico presentado. Por último se presentauna solución que no requiere de intervención directa en el motor, a través del ajuste de los tiemposde arranque del motor, sin embargo esta solución solo reduce en un 7% los efectos de laasimetría.
MODELAMIENTO, VALIDACIÓN Y ESTUDIO DE PROTECCIONES DEL SISTEMA ELÉCTRICO DE MINERA LOS COLORADOS, UTILIZANDO ETAP
(2017) CRUZ CISTERNAS, SEBASTIÁN RURICO; CRUZ CISTERNAS, SEBASTIÁN RURICO; HINOJOSA MATEUS, VICTOR HUGO; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM INGENIERÍA ELÉCTRICA; MONTAÑA CHAPARRO, JOHNY HERNAN
En el presente documento se realiza el modelamiento, validación y estudio de proteccionesdel sistema eléctrico de potencia (SEP) de la mina Los Colorados, propiedad de la Compañíade Acero del Pacífico (CAP). Para la modelación se utilizó el “software” “ElectricalTransient Analyzer Program” (ETAP) y como referencia el diagrama unilineal entregadopor el Departamento de Potencia de la mina. Cabe mencionar que la última revisión deldiagrama unilineal data del año 2010, y a partir de esa fecha ocurrieron importantes modificacionescomo repotenciamiento de motores y cambios en la topología de la red. Es por esto, que este diagrama se actualizó con visitas a terreno a las instalaciones eléctricas dela mina. El modelo se realizó para el escenario de máxima demanda y se validó obteniendoel flujo potencia, donde sus resultados de tensión y corriente (de las barras más importantes)se contrastaron con mediciones reales. Se realizaron los estudios de análisis de carga detransformadores, perfil de tensión, cálculo de corrientes de cortocircuito y ajuste de proteccionesde sobrecorriente. Del análisis de carga de transformadores se obtuvieron resultadospositivos, dado que existe un solo transformador con una carga sobre el 90 % de su capacidadnominal, y este transformador no tiene gran relevancia en expansiones futuras. Delperfil de tensión se infiere que las tensiones de barra del SEP están dentro del rango 7%,porcentaje estipulado por la norma técnica de seguridad y calidad de servicio (NTSyCS).El estudio de cálculo de corriente de cortocircuito entregó como resultado las corrientes decortocircuito máxima y mínima de todas las barras del SEP. Esta información se utilizópara estudiar las capacidades de cortocircuito de los interruptores de donde se concluyeque ninguno de ellos corre riesgo de que sean superadas sus capacidades ante corrientes decortocircuito. El estudio de protecciones de sobrecorriente permitió actualizar los ajustesexistentes protegiendo los equipos y asegurando la coordinación en todo momento. Porúltimo se estudió la expansión proyectada para el año 2017, la cual consiste en una correatransportadora que posee dos motores de 200 [HP]. De los resultados obtenidos se infiereque no se deben realizar modificaciones de instalaciones actuales.
PLANIFICACIÓN DE LA CAPACIDAD DE GENERACIÓN Y TRANSMISIÓN USANDO FACTORES DE SENSIBILIDAD Y CONSIDERANDO INCERTIDUMBRE EN LAS VARIABLES DE ENTRADAS, CONTINGENCIA Y RESTRICCIONES DE FLEXIBILIDAD
(2018) SEPÚLVEDA ROJAS, JOAQUÍN EDUARDO; SEPÚLVEDA ROJAS, JOAQUÍN EDUARDO; HINOJOSA MATEUS, VICTOR HUGO; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM INGENIERÍA ELÉCTRICA; GIL SAGAS, ESTEBAN MANUEL
En esta memoria se desarrolla un modelo para resolver la plani cación de la expansión de transmisión y generación en forma conjunta, utilizando factores de sensibilidad y aplicando el método de cancelación de ujos en el problema de transmisión. El modelo incorpora además incertidumbre tanto en lademanda como en la generación, criterio de seguridad (N-1), restricciones de predespacho de forma derealizar una modelación más real del sistema e inclusión de Energías Renovables No Convencionales(ERNC).Para la validación del algoritmo se realizaron simulaciones de prueba en el sistema Garver de 6 barrasobteniendo los mismos resultados de referencias anteriores. Además, de forma de ver los efectos de lasrestricciones de predespacho se realizaron pruebas en los sistemas Garver y IEEE 118 obteniéndose enprimer lugar un aumento en los tiempos de simulación, lo que se justi ca debido a la complejidad delalgoritmo, y en segundo lugar un aumento en los costos de plani cación, lo que se justi ca debido aque las restricciones de predespacho modelan de forma más exacta el comportamiento de las unidadesgeneradoras. También se analizó el efecto de la inclusión de ERNC en la plani cación, obteniéndoseque estas tecnologías permiten lograr plani caciones más económicas.Finalmente se resolvió el problema determinístico de la plani cación de expansión del sistema eléctriconacional considerando un horizonte de 20 años y utilizando las alternativas de expansión propuestaspor la Comisión Nacional de Energía. La resolución se realizó tanto con despacho economico como conpredespacho, obteniendose que para el primero se requiere reforzar los tramos O'Higgins-Domeyko ySan Luis-Quillota. A su vez, se requiere invertir en las alternativas Maitencillo- Cardones, Polpaico-Los Almendros, Cautin Charrúa y Alto Jahuel-Polpaico. Se observa que en generacion se invierte casisolamente ERNC. Al considerar predespacho, no se obtuvo una solución debido a que el solver nologra convergencia.

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