Versión: 1.0
Autor Dirección de Operación
Fecha Creación 06-04-2010 Última Impresión 06-04-2010
Correlativo CDEC-SING P-0022/2010
Versión 1.0
DESEMPEÑO
DEL
CONTROL
DE
FRECUENCIA
Versión: 1.0
TÍTULO I: ASPECTOS GENERALES
Artículo 1. Objetivo
El objetivo del presente Procedimiento DO es definir la metodología para realizar la evaluación de desempeño del Control de Frecuencia del SING.
El presente Procedimiento DO surge de lo dispuesto en el Artículo 5-81 de la Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio (NT) dictada mediante la R.M. Exta. N°85/2009 del Ministerio de Economía, Fomento y Reconstrucción.
TÍTULO II: EVALUACIÓN DEL DESEMPEÑO DEL CONTROL DE FRECUENCIA
Artículo 2. Modalidad para realizar la evaluación del desempeño del Control de Frecuencia.
La evaluación del desempeño del Control de Frecuencia del SING se realizará a través del cálculo del factor FECF para cada hora k.
Artículo 3. Cálculo del factor FECF para cada hora k.
El factor FECF para cada hora k se define a través de la siguiente expresión:
MÁX máx
f
k
f
k
FECF
∆
∆
−
=
1
(
)
)
(
* donde,- ∆f*máx(k), corresponde a la desviación máxima instantánea del valor filtrado de medición de la
frecuencia.
- ∆fMÁX, corresponde a la desviación máxima de frecuencia en estado permanente que agota la
totalidad de la reserva asociada al CPF.
Artículo 4. Cálculo de ∆f*máx(k).
En la operación real, la DO deberá calcular para cada hora “k” 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.
La descripción detallada del método de cálculo se presenta en el Anexo 1. Método de Cálculo de ∆f*máx(k) del presente Procedimiento DO.
Artículo 5. Cálculo de ∆fMÁX.
El cálculo de ∆fMÁX se realiza considerando los valores individuales de desviación de frecuencia que agotan
la reserva para CPF de cada unidad o componente presente en el despacho, y a partir de los cuales se selecciona la desviación individual máxima.
Versión: 1.0 La descripción detallada del método de cálculo se presenta en el Anexo 2. Método de Cálculo de ∆fMÁX del presente Procedimiento DO.
Artículo 6. Mediciones de frecuencia para el cálculo de ∆f*máx(k).
La medición de la frecuencia se realizará utilizando las mediciones disponibles en el Sistema de Información en Tiempo Real del CDC.
Artículo 7. Período de evaluación del desempeño del Control de Frecuencia.
La evaluación del desempeño del Control de Frecuencia del SING será efectuada en períodos mensuales denominados Períodos de Evaluación, para lo cual la DO administrará y procesará la información de los datos y medición de la frecuencia en los Puntos de Conexión del Sistema de Transmisión con las Instalaciones de Clientes, a través de la correspondiente medición, en una barra representativa del comportamiento del sistema.
Artículo 8. Publicación de la evaluación del desempeño del Control de Frecuencia.
La evaluación del desempeño del Control de Frecuencia que realice la DO para cada mes será publicada en el sitio WEB del CDEC-SING, a más tardar el día 10 del mes siguiente.
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TÍTULO III: ANEXOS.
Anexo 1. Método de Cálculo de ∆f*máx(k).
El método de cálculo de ∆f*máx(k) es el siguiente:
- Para cada hora “k” se realiza la medición de la frecuencia con un intervalo de muestreo de 10 segundos.
- Para cada intervalo “i” se determina el valor filtrado de la frecuencia ffiltrada_i mediante un filtro digital de promedio móvil de 6 minutos, de acuerdo a la siguiente expresión:
36
1 36 _∑
+ − ==
i i j j i filtradaf
f
- Para cada intervalo “i” se determina el valor absoluto resultante de la desviación filtrada de la frecuencia, desv_ffiltrada_i, de acuerdo a la siguiente expresión:
i filtrada i filtrada
f
f
desv
_
_=
50
−
_- Para cada hora “k” se determina ∆f*máx(k) como el promedio de los valores absolutos resultantes de
las desviaciones filtradas de la frecuencia, de acuerdo a la siguiente expresión:
360
_
)
(
360 1 _ *=
∑
=∆
i i filtrada máxf
desv
k
f
Anexo 2. Método de Cálculo de ∆fMÁX.
El valor de ∆fMÁX se determina a partir de la siguiente expresión:
)
(
i MÁXmáx
f
f
=
∆
∆
,
i = 1, 2,...N donde,- ∆fi : desviación de frecuencia individual que agota la reserva para CPF correspondiente a la unidad o componente i
- N: número de unidades y componentes presentes en el despacho
Lo anterior considera que para una operación interconectada de las instalaciones1 en régimen permanente la frecuencia en todas las barras del SING es aproximadamente la misma, y por lo tanto la velocidad angular de las unidades también, por lo que es posible inferir que la reserva para CPF del SING se agota cuando todas las unidades o componentes han agotado su reserva para CPF individual.
Versión: 1.0 De acuerdo a lo anterior, para calcular el valor de ∆fMÁX se requiere examinar los valores individuales de
desviación de frecuencia que agota la reserva de cada unidad o componente, y entonces seleccionar la desviación individual máxima.
El proceso de análisis individual requiere considerar las características potencia-velocidad estáticas del algoritmo de control incorporado en cada regulador de velocidad de las unidades o componentes del SING que participan del CPF. Para las unidades y componentes del SING se identifican dos características típicas particulares, las cuales se ilustran en la Figura N° 1 siguiente.
a) b)
Figura N°1: Características potencia-velocidad estáticas típicas incorporadas en los reguladores de velocidad de las unidades o componentes del SING.
Para cada caso es posible determinar la desviación individual que agota la reserva para CPF de la respectiva unidad o componente, intersectando el valor máximo de capacidad de reserva para CPF2 de cada unidad o componente en su respectiva característica potencia-velocidad estática. La Figura N°2 ilustra el proceso descrito previamente para determinar la desviación individual máxima que agota la reserva para CPF de la respectiva unidad o componente.
a) b)
Figura N°2: Evaluación gráfica de la desviación individual que agota la reserva para CPF de la respectiva unidad o componente.
En términos algebraicos, para las características potencia-velocidad estática indicadas anteriormente, la desviación individual ∆fi que agota la reserva para CPF de la respectiva unidad o componente se obtiene como:
2 Se estima igual al valor de reserva para CPF utilizada en la programación. ∆ω ∆P ∆ω ∆P ∆fMAX_Unidad_i ∆ω ∆P RPUnidad_i ∆fMAX_Unidad_i ∆ω ∆P RPUnidad_i
Versión: 1.0 Figura N° 2 a):
)
100
*
*
,
(
min i al no i i i iPot
f
RP
BM
máx
f
ε
=
∆
Figura N° 2 b): i al no i i i iPot
f
RP
BM
f
100
*
*
ε
min+
=
∆
donde,- BMi : corresponde a la banda muerta de la unidad o componente i en [Hz],
- εi : corresponde al estatismo porcentual de la unidad o componente i, en base propia respecto de la potencia activa nominal de la unidad o componente,
- fnominal: corresponde a la consigna de frecuencia de operación del SING en [Hz], actualmente igual a la frecuencia nominal y cuyo valor corresponde a 50 [Hz],
- RPi: corresponde al valor máximo de capacidad de reserva para CPF de la unidad o componente i en [MW], y