ANALISIS DE EXPANSION EN LINEAS DE TRANSMISION ZONAL DE CONSTITUCION INCLUYENDO SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO

BASUALTO BAEZA, BÁRBARA SABRINA (2018)

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Tesis Pregrado

El presente documento aborda el tema del análisis de expansión del alimentador San Javier - Constitución, incluyendo en el análisis la incorporación de sistemas de almacenamiento. Se realiza una revisión de las condiciones de operación de esta línea y de la generación y retiros de la ciudad de Constitución, el que arroja que existe un problema de restricción de transmisión en la línea cuando el flujo va desde San Javier a Constitución. La restricción de transmisión no se produce por limitación térmica de línea, sino que debido a la caída de tensión que ocurre en la barra de Constitución 23[kV] cuando el flujo en esa dirección supera los 10[MVA]. Esto provoca una sub-utilización de línea con capacidad de 27[MVA] de transmisión nominales. El problema radica en que los retiros alcanzan valores horarios por sobre los 10[MVA], situación que se soluciona actualmente mediante el autoabastecimiento de demanda mediante el despacho de generación local. Esta situación ocurre en las horas en que la central de mayor capacidad conectada en Constitución, Viñales, se encuentra fuera de operación. Cuando esta central sale del despacho, las centrales para autoabastecimiento que quedan corresponden principalmente a unidades diésel. Se evalúan cuatro propuestas de solución, la instalación de una nueva línea de 66[kV] en paralelo a la actual, añadir un banco de condensadores a esta nueva línea de 66[kV], la instalación de un sistema de almacenamiento por baterías de ión-litio que remplace el despacho de diésel y la instalación de un nuevo circuito entre Nueva Nirivilo 220[kV] y Constitución 23[kV], con la línea energizada en 220[kV]. Estas soluciones se dimensionan según la proyección de requerimiento de potencia activa y reactiva del sistema. La metodología usada corresponde al uso de proyecciones para los once días en que Viñales se encuentra fuera de servicio por mantenimiento mayor cada año, lo que permite obtener una proyección de los costos operacionales del sistema con y sin las soluciones propuestas y compararlas. Los resultados arrojan que ninguna de las propuestas implica un ahorro en los costos operacionales suficientes para justiciar su inversión. En particular para el caso de la propuesta de almacenamiento por baterías, se concluye que la situación del alimentador no reúne las características para una solución viable con esta tecnología, al requerir un gran número de horas continuas de suministro, incrementando su costo. Pese a los resultados económicos obtenidos, las proyecciones indican falta de capacidad de suministro a partir del año 2033, por lo que se concluye la necesidad de una ampliación de aumento de capacidad adecuada. Se concluye que la mejor solución propuesta para su instalación es la nueva línea en 220[kV].