opsis (divisiÓn de operaciones)

OPSIS (DIVISIÓN DE OPERACIONES)

ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS

DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR

M.MARAGNO G., F. GARAYAR M., L. VILLA R., E. OREA R

SISTEMA INTERCONECTADO VENEZOLANO


ZONA

EN

RECLAMACIÓN

Macagua (H)

Guri (H)

Jusepín (T)

Caruachi (H)

Santa Bárbara (T)

Luisa Cáceres (T)

Guanta (T)

Alfredo Salazar (T)

OAM (T)

Pedro Camejo

(T)

San Fernando (T)

CRZ (T)

Planta Centro(T

)

Castillito (T)

Planta del Este(T)

ENELBAR (T)

Termozulia (T)

Concepción (T)Rafael Urdaneta (T)

Ramón Laguna (T)

Planta Táchira (T)

San Lorenzo

(T)

Peña Larga (T)

Planta Páez (H)

San Agatón (H)

Coro (T)

Punto Fijo (T)

Santa Bárbara (T)

Casigua (T)

Barinas (T)

Tucupita (T)

HIDROELÉCTRICA

TERMOELÉCTRICA

36%

64%

CAPACIDAD INSTALADA:21.738 MW

M A R C A R I B E


C O L O M B I A

ZONA

EN

RECLAMACIÓN


HIDROELÉCTRICA

TERMOELÉCTRICA

26%74%

ENERGIA GENERADA105.170 GWh

GAS50 %

FUEL OIL 27 %

GAS OIL23 %

M A R C A R I B E

M A R C A R I B E

ZONA

EN

RECLAMACIÓN

Guri

SanGerónimo

Malena

OMZ

LaHorqueta

Yaracuy

LaArenosa

Longitudes Totales

765 kV 2.083 Kms

Isla deMargarita

Longitudes Totales

400 kV 4.200 Kms

Casanay

El Callao

Guri

Yaracuy

La Canoa

Pta. Centro

Palital

Barbacoa

Las Claritas

El Furrial

SanDiego|

LaHorqueta

Cdad.Losada

Santa Teresa

ElTigre

Guayana B

Macagua

Caruachi

BitorLaArenosa

SanGerónimo

Cuatricentenario El Tablazo

Longitudes Totales

230 kV 5.750 Kms

Isla deMargarita

Casanay

Guri

Yaracuy

Pta. Palma

San Mateo

CuestecitasPeonías

Cabudare

Rincón

ElCorozo

SanAgatón

Morochas

El Tablazo

Cdad.Bolívar

Buena Vista

Barbacoa

Las Claritas

Santa Elena

Boa Vista

Barquisimeto

Manzano

El Isiro

Trinidad

Pta. Piedra

El Vigía II

Uribante

Acarigua II

C. de AzúcarLa

Morita Junquito

Convento

LaPedrera

PapelónTiara

OMZAragua

Cdad.Losada

TacoaBoyaca

Santa Teresa

ElTigre

Guanta

San Lorenzo

Cuatricentenario

Cabimas

Valencia

Pta.Páez

Mácaro

SanDiego|SanDiego|

Guacara

Isla deMargarita

Upata

Tucupita

Temblador

Jusepín

GüiriaIrapaCarúpano

SanCarlos

San Fernando

Tibú

Caicara

Cabruta

Pto. Ayacucho

Pto. Fijo I

Barinas

R. Laguna

Urdaneta

Machiques

La Villa

San Cristobal Gorrín

CumanáBarcelona

CariacoYaracuy

El Vigía

Coro II

Cabudare

Rincón

ElCorozo

SanAgatón

Morochas

El Tablazo

Palital

Buena Vista

Barbacoa

Longitudes Totales

115/138 kV 10.541 Kms

El Isiro

Trinidad

Km 48

Pta. Piedra

Concepción

El Vigía II

San Carlos

MéridaLa Grita

San Antonio

TovarLa Fría II

Trujillo

Uribante

Guasdualito

Pta.Páez

Tinaquillo

Yaritagua

Valera

Guaparo

P.Camejo

Bárbula

CaraboboCpo.

Carabobo

San Felipe

C. de AzúcarLa

Morita

Caucagua

Río ChicoLaCabrera Charallave

Ocumare

Camatagua

Aragua

ElSombrero

Calabozo

San Juan de losMorros

Cdad.Losada

Valle de laPascua

Altagracia

Santa Teresa

Sta. Rosa

Travieso

MuscarElTejero

Maturín

ElTigre

Guayana A

Orinoco

Pto. Ordáz

Caroní

Macagua

San Felix

Chuparín

Guanta

Chacopata

L. Cáceres

Los Taques

Pta.Táchira

Cerro Negro

RebombeoAnaco

San Lorenzo

Cuatricentenario

CabimasHiguerote

SanGerónimo

Urumaco

Cemento Caribe

Yaracal

Palma Sola

AroaAguada Grande

Carbonero

V.Cura

Mariposa

Coro I

Morón

Pto. FijoII

Casanay

ElIndio

Sta.Bárbara

PeñaLarga Acarigua

AraureGuanare

El Furrial

Los Pijiguaos


ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INTERCONECTADA DE LOS SISTEMAS DE VENEZUELA Y COLOMBIA - ECUADOR

Analizar la operación interconectada de los Sistemas Eléctricos de Venezuela y Colombia, el cual a su vez se encuentra interconectado con el Sistema Eléctrico de Ecuador. Utilizando análisis

modal y análisis transitorio de estabilidad. Verificando El ajuste de las protecciones en el

enlace entre Venezuela y Colombia

OBJETIVO


Venezuela - Colombia

•Cuestecitas - Cuatricentenario 230kV

•La Fría - Tibu 115kV

•Corozo - San Mateo 230kV – doble terna

INTRODUCCIÓN


Colombia - Ecuador:

•Ipiales - Tulcán 138kV

•Jamondino - Pomasqui 220kV – doble terna

INTRODUCCIÓN


Se analiza la vigencia de los esquemas de separación de áreas existentes entre Cuatricentenario y Cuestecitas al interconectar los tres países, razón por la cual para todos los análisis la interconexión entre Colombia y Ecuador se consideró en servicio.

INTRODUCCIÓN


ESQUEMAS DE DESCONEXIÓN

• Baja Tensión ajustado en 0,85 p.u de 230 kV (195 kV) y 450 ms de retardo.• Sobrepotencia de Venezuela hacia Colombia en 280 MW y 155 ms de

retardo.• Baja Frecuencia en 58,9 Hz y 200 ms de retardo.

• Baja Tensión ajustado en 0,85 p.u de 220 kV (187 kV) y 500 ms de retardo.• Sobrepotencia de Colombia hacia Venezuela en 300 MW y 500 ms de

retardo.• Sobrepotencia de Venezuela hacia Colombia en 300 MW y 500 ms de retardo

En Cuatricentenario:En Cuatricentenario:

En Cuestecitas:En Cuestecitas:


10964

12691

11065

11388

10838

1037210473

5680

6087

56315824

4489

49714084

7544

149712991236

1508 15521257 1346

2030

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

COLOMBIA

ECUADOR

VENEZUELA

CARGA DE VENEZUELA – COLOMBIA - ECUADOR


Análisis de modos de oscilación interárea

Análisis de transitorios para contingencias consideradas como relevantes

METODOLOGÍA

Depurar la base de datos, determinar la oscilación natural del sistema, los modos de oscilación con controles y observar las plantas que tienen un papel relevante y necesitan estabilizadores.

Validar los resultados de análisis modal y determinar la vigencia del esquema de protecciones.


Casos unidades de generación sin controles (caso 0) , y el modo de oscilación bajo condiciones normales (caso 1- con los controles de velocidad y voltaje en servicio, pero sin incluir equipos de estabilización).

Caso s T F w K 0 - Natural -0.319 5.05 0.198 1.2447 24.9 1 - Normal 0.061 5.08 0.197 1.2370 - 4.9

ANÁLISIS MODAL- SIN ESTABILIZADORES

Frecuencia Venezuela – Colombia 0.2Hz


ANÁLISIS MODAL – PARTICIPACION DE PLANTAS

-0,5

-0,4

-0,3

-0,2

-0,1

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

1,1

ECUADOR NO TIENE PARTICIPACIÓN


Casos analizados:2.1- Estabilizadores en Venezuela2.2- Estabilizadores en Venezuela y en Guavio2.3- Estabilizadores en Venezuela y en Chivor2.4- Estabilizadores en Venezuela, en 4 unidades de Chivor y en Guavio2.5- Todos los estabilizadoresCaso s T F w K 2.1 0.057 4.99 0.200 1.2587 - 4.5 2.2 0.006 5.05 0.198 1.2447 - 0.5 2.3 0.003 5.05 0.198 1.2447 - 0.2 2.4 - 0.016 5.08 0.197 1.2378 1.3 2.5 - 0.048 5.09 0.196 1.2344 3.8

ANÁLISIS MODAL- CON ESTABILIZADORES

ESTABILIZADORESCOLOMBIA

ESTABILIZADORESVENEZUELA

•CHIVOR•GUAVIO

•GURI•MACAGUA•SAN AGATON

ESTABILIZACIÓN LOCAL

ESTABILIZACIÓN INTERAREA

2.4.b - 0.068 5.08 0.197 1.2378 5.52.5.b - 0.090 5.13 0.195 1.2243 7.3

ESTABILIZADORES EN 4 DE 8 UNID EN SAN CARLOS

AMORTIGUAMIENTO DESEADO DEL 4%


Flujos por interconexión Cuatricentenario - Cuestecitas para pss solo en Venezuela (MW)

Flujos por interconexión Cuatricentenario - Cuestecitas para pss en Venezuela, 4 unid.

de Chivor y en Guavio

ANÁLISIS TRANSITORIOS CON ESTABILIZADORES



Flujos por interconexión Cuatricentenario - Cuestecitas para pss en Venezuela, 4 unid.

de Chivor y en Guavio

Flujos por interconexión Cuatricentenario - Cuestecitas para pss en todas las unidades



39.99631.97723.95815.9397.9193-0.1000 [s]

1.0001

1.000

0.999

0.998

0.998

0.997

Chivor 1-4: Speed in p.u.Betania 1-3: Speed in p.u.Guavio 1-5: Speed in p.u.

G_U3_PAU: Speed in p.u.Flores 1 Gas: Speed in p.u.

San Carlos 1-2: Speed in p.u.sym Guri 11: Speed in p.u.sym CRZ 8: Speed in p.u.

sym P.Centro 1: Speed in p.u.sym San Agaton 1: Speed in p.u.

sym RLG_17: Speed in p.u.

maqs

Date: 9/25/2003

Annex: /3

DIg

SIL

EN

T


Para diferentes valores de intercambio tanto en dirección Venezuela-Colombia, como en dirección Colombia Venezuela, se evaluaron

ANÁLISIS TRANSITORIOS

Contingencias simples de transmisión

• Falla en línea Malena – San Gerónimo a 765 kV• Falla en línea San Gerónimo – Horqueta a 765 kV• Falla en línea Yaracuy –Arenosa a 765 kV• Falla en línea Yaracuy – Tablazo a 400 kV• Falla en línea Planta Centro – Yaracuy 400 kV • Falla en línea Fundación – Copey 220 kV• Falla en línea Cerromatoso-San Carlos 500 kV (Aislamiento Caribe)• Falla en líneas Sabana – Fundación 1 y 2 (Aislamiento subárea

Guajira - Cesar – Magadalena (GCM)





Rechazo de generación

• Rechazo de 200 MW de generación de Termoguajira:• Rechazo de 300 MW de generación de San Carlos• Rechazo de una unidad de Macagua con 180 MW• Rechazo de una unidad de Centro con 400 MW• Rechazo de una unidad de Guri con 600 MW:





Rechazo de generación

Rechazo de Carga de 100 MW


CIERRE DE LA INTERCONEXION


RECHAZO DE 600 MW EN GURI- 0 MW INTERCAMBIO

Disparo por sobrepotencia


FALLA EN LA LÍNEA YARACUY-ARENOSA 765 KV. INTERCAMBIO 0 MW

Disparo por sobrepotencia en servicio

Disparo por sobrepotencia fuera de servicio


CONCLUSIONES-OSCILACION

• Al operar de forma interconectada los sistemas de Colombia-Ecuador y Venezuela, existe un modo inter-área de 0,2 Hz., cuyo amortiguamiento depende principalmente de los estabilizadores de Chivor y Guavio. La oscilación ocurre entre las unidades de Venezuela (Guri principalmente) y Colombia (Chivor y Guavio principalmente), sin participación de las unidades de Ecuador.

• El amortiguamiento porcentual del modo inter-área es bajo, y su valor máximo es marginal con el mínimo acordado (4%).

• Se aconseja analizar el efecto de incluir estabilización adicional en otras plantas con importante participación en el modo inter-área ( por ejemplo, Guri y San Carlos


CONCLUSIONES-RECHAZO DE GENERACIÒN

• Los dos sistemas operando de forma interconectada están en condiciones de soportar sin separarse la pérdida de la mayor unidad de generación en Colombia (del orden de los 200 MW), pero no así la pérdida de la mayor unidad del sistema de Venezuela (del orden de los 600 MW).

• La máxima generación que puede ser rechazada sin que se produzca apertura de la interconexión, depende del intercambio entre los sistemas de Colombia y Venezuela al momento de ocurrir tal rechazo: con máximos intercambios puede estimarse este valor alrededor de los 300 MW.


CONCLUSIONES-TRANSFERENCIAS

• Para el caso de intercambios de potencia de Venezuela hacia Colombia, transferencias de 100 MW por la interconexión entre Cuatricentenario y Cuestecitas no se observan mayores complicaciones, pero transferencias superiores, producen diferencias angulares muy elevadas (superiores a los 80°), entre las barras de los sistemas

• La transmisión de potencia desde Colombia hacia Venezuela puede llevarse hasta 150 MW sin que se produzcan condiciones problemáticas

• En caso de que no se disponga de generación de Termoguajira y la subárea GCM se aisle del sistema colombiano, es posible alimentar hasta 200 MW en forma radial desde Venezuela, sin que se presenten condiciones anormales de operación.


CONCLUSIONES-ESQUEMA DE PROTECCIÓN

• En ningún caso la separación de los sistemas de Venezuela y Colombia-Ecuador se produce por actuación de los relés de baja frecuencia instalados en la línea Cuatricentenario – Cuestecitas, ya que la ocurrencia de desbalances carga – generación muy fuertes da comienzo a una situación de pérdida de sincronismo, que hace que dispare la interconexión por sobrepotencia.

• El esquema actual de separación por potencia instalado en la línea Cuatricentenario – Cuestecitas es adecuado para producir la desconexión de los sistemas de Venezuela y Colombia-Ecuador en los casos de pérdida de sincronismo, al ser que desconecta los sistemas antes de ocurrir el fenómeno de centro eléctrico sobre la línea de interconexión.

• La pérdida de generación en cualquiera de los sistemas (Venezuela y Colombia-Ecuador) no ocasiona la actuación de botes de carga por baja frecuencia en el sistema vecino, porque antes de que esto ocurra, se dispara la línea de interconexión Cuatricentenario – Cuestecitas.

• Después de la actuación del disparo de la interconexión, en todos los casos simulados, se recuperan las condiciones operativas de ambos sistemas.


GRACIAS!!

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