DISEÑO DE UN SISTEMA DE REGULACIÓN AUTOMÁTICA DE GENERACIÓN (AGC) PARA EL CONTROL SECUNDARIO DE FRECUENCIA (CSF) DEL SING, DESARROLLADO E IMPLEMENTADO EN DIGSILENT

Abstract

Currently, secondary frequency control in SING is performed manually. Yet, this strategy is unable to meet the requirements of the Chilean technical standard. That is why the new NTSyCS requires that from 2017 this regulation is made by AGC. This technology, unlike the manual control, allows simultaneously that more than one unit is responsible for restoring the frequency at nominal value, and in turn determines faster the necessary corrections for this task. Due to the aforementioned, the implementation of this technology promises to improve current performance. However, there are many questions to be respond prior to incorporation of the AGC in the SING. This work aims to establish recommendations to guide for the real implementation of the AGC in this system. To achieve the aim, this type of control was developed and implemented as a DigSilent model of SING. This considers the selection of units involved in the task, determining the power required to restore the system frequency and methodology for the distribution of that power among these units. The latter takes into consideration the load, generation cost and reservations of each generator. Both, the units determined to participate in the CSF and the methodology developed for the AGC, were designed by the requirements of the technical standard and the previous research on this technology in the SING. The performance of the developed control was contrasted with the manual control in technical and economic terms. Sensitivities were also assessed in the design of AGC and speed governors, allowing to draw conclusions on these issues.En la actualidad, el control secundario de frecuencia en el SING es realizado de forma manual. Sin embargo, esta estrategia no es capaz de cumplir con las exigencias que establece la NTSyCS. Es por esto que la nueva NTSyCS exige que, a partir del año 2017, esta regulación se realice mediante un AGC. Esta tecnología, a diferencia del control manual, permite que, de forma simultánea, más de una unidad esté encargada de restablecer la frecuencia a su valor nominal y, a su vez, determina con mayor velocidad las correcciones necesarias para esta tarea. Debido a lo anterior, la implementación de esta tecnología podría mejorar el desempeño actual. Sin embargo, hay muchas interrogantes que se deben responder antes de realizar la incorporación del AGC en el SING. Este trabajo tiene como último objetivo establecer recomendaciones que sirvan de guía para la implementación real del AGC en el sistema. Así, se desarrolló e implementó este tipo de control en el modelo de DigSilent del SING. Esto considera la selección de unidades que participaron en dicha tarea, la determinación de la potencia requerida para restablecer la frecuencia del sistema y la metodología para la distribución de la potencia entre estas unidades. La última de ellas, tiene en consideración la toma de carga, costo variable de generación y reservas de cada generador. Tanto las unidades determinadas para participar del CSF, como la metodología desarrollada para el AGC estuvo sujeta a las exigencias de la norma técnica y a los estudios previos relacionados con esta tecnología en el SING. El desempeño del control desarrollado fue contrastado con el control manual en términos técnicos y económicos. Se evaluaron también sensibilidades en el diseño del AGC y en los reguladores de velocidad, lo cual permitió establecer conclusiones respecto a estos temas. La evaluación fue realizada durante un día completo de simulación.