Ingeniería Civil Eléctrica
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- PublicationEVALUACIÓN DEL DESEMPEÑO DEL CONTROL AUTOMÁTICO DE GENERACIÓN (AGC) DEL SING E IDENTIFICACIÓN DE OPORTUNIDADES DE MEJORAS EN SU SINTONIZACIÓN PARA GARANTIZAR UNA OPERACIÓN SEGURA(2019)
;FUENTES CAMPOS, CARLOS ALBERTO ;VALDIVIA LEFORT, PATRICIO ;Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM INGENIERÍA ELÉCTRICABARRUETO GUZMAN, ALDOEn este trabajo se presenta una evaluación del desempeño del Control Automático de Generación(AGC), aplicado al SING y bajo condiciones reales de operación. Bajo este análisis, se proponen mejorasen su sintonización para garantizar una operación segura del sistema.En una primera instancia se analiza en detalle el funcionamiento de la plataforma AGC utilizadapara la efectuar la regulación secundaria de frecuencia, mediante una descripción del esquema generalconstituido principalmente por el módulo de control de área, el módulo básico de seguimiento y elmódulo de control del PLC de la unidad. Asimismo, se explica el funcionamiento básico del SCADAque envía al AGC las señales de variables eléctricas tales como frecuencia, intercambios, reservas,entre otros, y recibe las consignas de potencia de cada unidad participando en el proceso. Asimismo,se levanta la información de las variables historizadas que almacena la plataforma, las cuales seránclaves para el desarrollo de una herramienta de desempeño del AGC.Posteriormente, se relatan los antecedentes generales que gatilló en la decisión de implementar unaplataforma AGC en el SING, mediante observación de estadísticas de generación y demanda histórica,desempeño del control manual de frecuencia y estudios de tasa de toma de carga de las unidades.Paralelamente, se recopilan los artículos de la Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicioy se determina el BIAS del SING en base a caídas de frecuencia para fallas ocurridas durante unacierta ventana de tiempo y donde no hubo operación del EDAC. Dentro de este inciso se incluye elprograma de implementación de la plataforma AGC, donde se describen las etapas que lo conforman:recopilación de antecedentes, levantamiento de información técnica, ingeniería básica y de detalles,implementación, operación y mantenimiento. En particular, a partir de la ingeniería básica y de detalles,surge el listado de unidades que participarán en el CSF y los requerimientos técnicos del sistemaque se requieren cumplir en la operación real del AGC.En una tercera etapa se define el proceso de sintonización de la plataforma, consistente en determinaciónde los parámetros propios del esquema de control del módulo. Este proceso de sintonizaciónse subdivide en la verificación de mediciones, sintonización sistémica y sintonización de unidadeshabilitadas. A partir de la experiencia otorgada en el Coordinador, se hizo un levantamiento de todoslos parámetros de sintonización de la plataforma, indicando la justificación de su valor. Asimismo, seregistró la experiencia realizada, con los inconvenientes sistémicos y propios de las unidades ocurridosen tal ocasión. Una vez que se obtuvo la información relevante en la plataforma y su proceso desintonización, se procede a evaluar el desempeño en tiempo real de ella. Para ello, se confecciona unaherramienta de desempeño mediante un código desarrollado en lenguajeVisualBasic, que utiliza como entrada las variables historizadas almacenadas en la web del SCADA y que brinda una serie de gráficosen tiempo real de variables de interés tales como frecuencia, ACE, generación de las unidades, rampasde cargas, reservas, etc.; de esta manera se requiere determinar si la plataforma opera adecuadamentebajo los requerimientos mencionados anteriormente. Este desempeño es acotado a cinco escenariosde operación distintos, donde en cada uno de ellos ocurre una desconexión intempestiva de una unidadde generación de gran potencia.Dentro de la evaluación como tal, se determina que el AGC opera de forma adecuada en los cincocasos, estando encendido sin anormalidades y en control CFC, tal como se esperaba. De igual modo,la frecuencia del sistema se mantuvo en los rangos establecidos por la norma durante el tiempo exigidopor ella. Con respecto a las unidades habilitadas, se extrae que la unidad Cochrane 2 presentaproblemas en el control primario de frecuencia, entrando en condición de pausa al momento de ocurrirlas fallas. En cuanto a la tasa de toma de carga del sistema, se infiere que esta variable cumplecon el requerimiento sistémico siempre y cuando esté trabajando la unidad U16 en AGC, dado quees la unidad que brinda mayor flexibilidad al sistema. En caso de que no esté disponible esta unidad,el sistema corre el peligro de no poder regular tempranamente la frecuencia frente a una falla defrecuencia. Finalmente, las anormalidades más recurrentes observada durante escenarios de estudiofueron los cambios de estado remoto a local de las unidades y las fallas por telemetría, por lo que serecomienda tener una buena coordinación entre despachadores de la unidad y del control centralizado.Como propuestas de mejora, se propone ingresar una unidad flexible al AGC, que pueda trabajaren CSF cuando no se encuentre la unidad U16 y que aporte en reserva cuando no se encuentre disponiblelas unidades de la central Angamos y Cochrane. Además, se propone revisar el CPF de la unidadCochrane de tal manera que éste no cause problemas una vez que ocurra una falla. En cuanto a lasintonización como tal, Se propone mantener los parámetros sistémicos y de unidades dado que muchosfueron incluidos por defecto y otros son propios de las unidades. En cuanto al BIAS, se proponeactualizar su valor, realizando nuevamente mediciones estadísticas de caídas de frecuencia cuando noopera el EDAC.