procedimiento do para el cálculo del factor de

PROCEDIMIENTO DO
PARA EL CÁLCULO
DEL FACTOR DE DESEMPEÑO
DEL CONTROL DE FRECUENCIA (FECF)
E N E L S IC
DIRECCIÓN DE OPERACIÓN
CDEC-SIC
Dirección de Operación
ÍNDICE
1.- Objetivo .....................................................................................................3
2.- Alcance ......................................................................................................3
3.- Metodología................................................................................................3
3.1.-
Cálculo de la desviación instantánea del valor filtrado de medición de la
frecuencia ∆fmax(h)...............................................................................4
3.2.-
Cálculo de la desviación de frecuencia en estado permanente que agota la
totalidad de la reserva asociada al CPF ∆fMÁX ..........................................4
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Metodología para Calcular el Factor de Desempeño del Control
de Frecuencia (FECF) en el SIC
1.- Objetivo
El objetivo del presente documento es definir la metodología para calcular el factor FECF
que permite evaluar el desempeño del Control de Frecuencia del SIC, de acuerdo a lo
estipulado en el Artículo 5-77 de la Norma Técnica.
2.- Alcance
En el Articulo 5-81 se describe que la evaluación del desempeño del Control de Frecuencia
del SIC deberá ser realizada mensualmente y en el Articulo 5-82 se señala que los valores
horarios calculados del factor FECF estarán disponibles en la página WEB del CDEC-SIC a
más tardar el día 10 de cada mes.
3.- Metodología
En el Articulo 5-78 de la Norma Técnica se describe la forma de calcular el valor de
FECF(h), el cual consiste en:
“Calcular para cada hora “h” el valor del FECF realizando la medición de la frecuencia con
un intervalo de muestreo de 10 segundos, filtrando las componentes rápidas mediante un
filtro digital de promedio móvil de 6 minutos, y efectuando un promedio horario de los
valores absolutos resultantes de las desviaciones filtradas de la frecuencia. A continuación,
se determinará el valor del FECF para la hora “h”” aplicando la siguiente fórmula:
FECF (h) = 1 −
∆f màx (h)
∆f MÀX
(1)
en donde,
-
∆fmáx(h), corresponde a la desviación máxima instantánea del valor filtrado de
medición de la frecuencia.
-
∆fMÀX, corresponde a la desviación máxima de frecuencia en estado permanente
que agota la totalidad de la reserva asociada al CPF.
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3.1.- Cálculo de la desviación instantánea del valor filtrado de medición de la frecuencia
∆fmax(h)
Mientras que no sea implementado el Sistema de Monitoreo, la medición de la
frecuencia se realizará mediante el equipo de medición que se encuentra en el
CDEC-SIC.
Las características del equipo de medición, le permiten registrar el valor de la
frecuencia cada 10 segundos y en los casos que la frecuencia sobrepasa los 50.1 Hz
o baja de los 49.85 Hz, el valor de la frecuencia se guarda cada 1 segundo.
Para el cálculo de ∆fmax(h), se realizará un promedio móvil de 6 minutos de los
valores registrados de la frecuencia para filtrar las componentes rápidas de la
frecuencia, para posteriormente efectuar un promedio horario de los valores
absolutos resultantes de las desviaciones filtradas de la frecuencia.
El promedio móvil se calculará de la siguiente forma:
1.
Se tendrá una matriz denominada “Registros”, la que tendrá k datos, en donde,
la primera columna corresponde la hora en que se registró la desviación de
frecuencia y en la segunda columna el valor de dicha desviación.
⎛ hora1
⎜
⎜ hora 2
Re gistros = ⎜ .
⎜
⎜ .
⎜ hora
k
⎝
∆f 1 ⎞
⎟
∆f 2 ⎟
. ⎟
⎟
. ⎟
∆f k ⎟⎠
2. Cada vez que haya un nuevo registro de la desviación de frecuencia ∆fk+1, se
buscará una horan, de manera tal que la diferencia entre horan y horak+1 sea de 6
minutos, luego se realizará un promedio con los datos registrados entre éstas
dos horas, para el caso que la diferencia entre hora1 y horak+1 sea menor de 6
minutos, se guardara el valor en la matriz, y así sucesivamente.
3.2.- Cálculo de la desviación de frecuencia en estado permanente que agota la totalidad
de la reserva asociada al CPF fMÁX
El factor ∆fMÁX se calculará en forma horaria y como se desea calcularlo en
estado permanente, se utilizará la característica del regulador de velocidad,
mediante la ecuación de la energía reguladora y se despreciará el
amortiguamiento del sistema (D).
La energía reguladora del sistema es la relación que existe entre la variación
de la potencia generada en KW y la correspondiente variación de frecuencia
en ciclos por segundo:
∆P
KW/ciclos/seg
(2)
K =−
∆f
donde:
K: Energía reguladora
∆P: Variación de potencia
∆f: Variación de frecuencia
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Por lo tanto:
∆f = −
∆P
K
Cabe señalar que el valor de la variación de potencia que agota la totalidad
de la reserva asociada al CPF es la magnitud de la reserva en giro. Luego,
para determinar la energía reguladora y la reserva en giro del sistema, se
considerarán las centrales que participan en la Regulación Primaria, las que
son indicadas en la Tabla 1.
Tabla 1 Centrales que participan en la Regulación Primaria
Central
Potencia Máxima [MW]
Estatismo [%]
Antuco
300
3
Canutillar
160
4
Cipreses
99
3
Colbún
460
3
El Toro
440
3
Machicura
90
3
Pangue
440
7
Pehuenche
550
3
Ralco
690
4
Rapel
350
3
Taltal
120
4
La energía reguladora del sistema es igual a la sumatoria de las energías
reguladoras individuales de cada unidad, tal como se describe en la ecuación
3.
K = ∑ Ki = ∑
i
i
Pi
Ri × f 0
(3)
donde:
Ki: Energía reguladora de la unidad i
Pi: Potencia nominal de la unidad i
fo: Frecuencia nominal del sistema
Ri: Estatismo de permanente de la unidad i
Para el caso de la reserva en giro, su magnitud será la diferencia entre la
potencia máxima de la central y la generación que tuvo en dicha hora, ésta
última se obtendrá a partir de la información entregadas por las empresas en
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la carpeta de resdia.new y el número de unidades en servicio serán tomados
del registro de la posición del interruptor del SCADA.
Por otra parte, de los informes del CDC se obtendrá la unidad que está
regulando frecuencia, denominada “piloto”, la cual tiene un estatismo cero.
Para el cálculo de la energía reguladora se supondrá un estatismo de 0.1%.
Para el caso en particular de la central Pehuenche, cuando ésta regula
frecuencia, la otra unidad de la central tiene un estatismo de 1%.
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