APLICACIÓN Y PARTICIPACIÓN DE LA INTERCONEXIÓN SIC-SING EN EL CONTROL AUTOMÁTICO DE GENERACIÓN

Abstract

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.Automatic Generation Control (AGC) is a control system that allows setting, in acentralized and automatic way, the active power setpoints of selected generating units inorder to perform the Secondary Frequency Control (CSF). The main function is to resetthe frequency of the system to its nominal value and to maintain power exchangeswith neighboring areas at their programmed values. On the other hand, the project ofinterconnection between the Sistema Interconectado Central (SIC) and the Sistema In-terconectado del Norte Grande (SING) gave rise to an intense debate about the type oftechnology to be used: HVAC (High Voltage Alternating Current) or HVDC (High VoltageDirect Current). Together, the need arises to analyze the application and participation ofthe interconnection between two electrical systems in the automatic generation control,considering alternatives in HVAC and HVDC.The general objective of this work is to conduct such analysis in the simulation softwareDIgSILENT PowerFactory. To carry out this, using a two-area test system, an AGC modelwas initially developed considering the participation of HVAC and HVDC links. Then,this AGC model was implemented in the SIC-SING interconnection, using the SIC andSING technical databases. With this, the performance of the interconnection link in theautomatic generation control was then evaluated against certain contingencies, such as theinput of loads or the output of generation units and demand blocks in each area of thesystem under study.From the results obtained, it was possible to reach conclusions, in general terms, regardingthe operation of the AGC module in a two-area system. Mainly, it is inferred that inorder to effectively correct the Area Control Error (ACE), and thus restore the frequencyand exchange after a disturbance, it is necessary, firstly, to implement an AGC in eacharea operating at least one of them in the TLBC mode (Tie-Line Bias Control). Secondly,it is required to have sufficient energy reserve in the units participating in the AGC inorder to supply the generation or demand change, as appropriate. On the other hand,by observing essentially the behavior for the frequency of the system, it is inferred thatthe SIC-SING interconnection will favor a more robust and safe electrical system. Finally,recommendations were proposed to improve the operation of the AGC module developedin this work as well as new lines of research associated with CSF via AGC.