TWT frente a huecos de tensión

HUECOS DE TENSIÓN
Febrero 2011
HUECOS DE TENSION
El último reto planteado desde el ámbito de la “Calidad de la Energía”, hace referencia a los llamados
“Huecos de tensión”. Los huecos de tensión son caídas bruscas y transitorias que ocurren en la red, y
que se deben, principalmente, a cortocircuitos (por un árbol sobre las líneas, o un rayo, por mencionar
un par de ejemplos) Estas perturbaciones ocurren en milisegundos, pero sus consecuencias se
traducen a segundos hasta que la red se recupera.
Hoy en día REE sólo cuenta con las unidades generadoras no renovables para poder restaurar estas
faltas de la red. (Huecos de tensión).
Debido al recién aprobado Plan de Energías Renovables, que ha elevado el objetivo eólico de 13GW
a 20GW, las operadoras de energía eólica no sólo consideran necesario el asegurar la continuidad
del suministro, sino que éstas también estén preparadas para aportar potencial adicional al sistema
para contribuir a su recuperación.
Para afrontar este nuevo reto, el aerogenerador TWT-1.65 de MTOI ha sido ensayado durante dos
meses (Julio y Agosto), sometiéndole a las pruebas más severas que exigían las diferentes
normativas.
HUECOS DE TENSION
Respuesta del Aerogenerador TWT-1.65
Las principales características que definen un Hueco de tensión son las siguientes:
-
Caída de tensión (profundidad del hueco) [%].
Duración del hueco de tensión [s].
Potencia a la que estaba el aerogenerador en el momento de hueco [%].
Figura 1: definición de “Hueco de Tensión” según:
-
BOC Islas Canarias.
P.O 12.3 (Red Eléctrica Española).
E·ON (Alemania).
Características de los Huecos de Tensión
1,2
BOC
U / Un
1
0,95
0,8
0,6
P.O
12.3
0,4
E·ON
0,2
0
-1
-0,5
0
0,15
¿Qué esperan las
Operadoras de Red de
la Energía Eólica?
0,5
tiempo (seg)
1
1,5
3
3,5
¿Qué ofrece el TWT-1650
a la red?
1.
No-desconexión
de los parques
Eólicos.
1.
Continuidad del suministro.
2.
Bajos consumos
de energía
durante la falta.
2.
No sólo consumos nulos,
sino que entrega potencia
activa durante la falta.
3.
Aporte de
energía durante
la falta. Así
ayudar a la
restauración de
la falta lo antes
posible.
3.
También entrega potencia
reactiva por encima de lo
establecido en las normas.
HUECOS DE TENSION
Medidas registradas durante los ensayos realizados al TWT-1.65
El generador de huecos fue conectado según se puede observar en la siguiente figura:
Las mediciones fueron realizadas tanto en el lado de media tensión como en el de baja, para cumplir
con las exigencias de cada norma.
HUECOS DE TENSION
Gráficas correspondientes al “Hueco de tensión” trifásico más severo exigido por P.O 12.3
Hueco de tensión trifásico al 20% UN (tensión nominal), con una duración de 500ms y estando la
máquina al 100% PN (potencia nominal).
Las siguientes gráficas corresponden a dicho ensayo (medidas tomadas en el lado de media tensión):
HUECOS DE TENSION
La gráfica abajo expuesta, muestra las exigencias del P.O 12.3 en cuanto a entrega de corriente
reactiva en función de la profundidad del “Hueco de Tensión”. Este aporte de energía reactiva es muy
importante, ya que es lo que ayudará al sistema a restaurar la falta con mayor rapidez.
En azul vemos el punto de operación del aerogenerador TWT-1.65.
HUECOS DE TENSION
Gráficas correspondientes al “Hueco de tensión” bifásico más severo exigido por P.O 12.3
Hueco de tensión bifásico al 60% UN (tensión nominal), con una duración de 500ms y estando la
máquina 100% PN (potencia nominal).
A continuación se muestran las medidas tomadas durante el ensayo (medidas tomadas en el lado de
media tensión).
HUECOS DE TENSION
Aun cuando el P: O 12.3 no cita exigencia de entrega de corriente reactiva para el caso de huecos de
tensión bifásicos, el TWT-1650 es capaz de suministrar potencia reactiva apoyando a la restauración
del sistema.
En azul vemos el punto de operación del aerogenerador TWT-1.65.
HUECOS DE TENSION
Gráficas correspondientes al “Hueco de tensión” trifásico al 0% de Tensión de E·On:
Hueco de tensión al 0% UN (tensión nominal) con una duración de 500ms y estando la máquina 100%
PN (potencia nominal), según E-ON y BOC Islas Canarias.
A continuación se muestran las medidas tomadas (lado de baja tensión).
HUECOS DE TENSION
Una vez restaurada la falta en la red, se debe volver al modo de operación normal lo antes posible.
Para ello, E·On marca una rampa de entrega de potencia activa mínima.
Debajo de este texto se observa la rampa de restauración del TWT-1.65.
En la siguiente gráfica se muestra el aporte de energía reactiva realizado por el TWT-1.65 durante la
falta.
HUECOS DE TENSION
Gráficas correspondientes al “Hueco de tensión” trifásico de 3 segundos de E·On:
Hueco de tensión al 50% UN (tensión nominal) con una duración de 3000 ms y estando la máquina
100% PN (potencia nominal).
A continuación se muestran las medidas tomadas. (Lado de baja tensión).
HUECOS DE TENSION
Una vez restaurada la falta en la red, se debe volver al modo de operación normal lo antes posible.
Para ello, E·On marca una rampa de entrega de potencia activa mínima. Debajo de este texto se
observa la rampa de restauración del TWT-1.65.
En la gráfica de abajo se muestra el aporte de energía reactiva realizado por el TWT-1.65 durante la
falta.
HUECOS DE TENSION
El Aerogenerador TWT-1.65 habiendo superado con riguroso éxito todas las pruebas exigidas por las
diferentes normas seleccionadas, se presenta con los correspondientes certificados de conformidad
ante:
España
o
o
P.O 12. 3. Realizado según procedimiento particular (Draft).
BOC Islas Canarias.
Europa
o
IEC 61400 –21 (Draft).
Alemania
o
o
E·On (Grid Code 2006).
FGW.
HUECOS DE TENSION
Referencias
P.O.12.3
Especificaciones de Red Eléctrica de España (Requisitos de respuesta frente a huecos de tensión de
las instalaciones eólicas (Propuesta enviada al ministerio).
Procedimiento de medida y evaluación de la respuesta de las instalaciones eólicas ante huecos de
tensión (Versión: Junio 2006).
BOC Islas Canarias
Especificaciones del Boletín Oficial de Canarias BOC núm. 178, de martes 14 de Septiembre de
2004.
IEC 61400-21 “Measurement and assessment of power quality characteristics of grid connected wind
turbines” (Project number IEC 61400-21 Ed.2).
E-On Netz “Grid Code 1. April 2006: High and Extra High Voltage.”
FGW “Fördergesellschaft Windenergie e.V”:
Teil 3: “Bestimmung der Elektrischen Eigenschaften”.
HUECOS DE TENSION