Controles del SIN

Modelos de Controles y Parámetros de Generadores

Con el objetivo de mejorar el modelo de la operación del sistema, con el que se realizan las labores de planeación de corto, mediano y largo plazo del Sistema Interconectado Nacional (SIN), durante el 2020 los agentes generadores y XM continuamos trabajando en la obtención de los modelos validados de los controles y parámetros de los generadores despachados centralmente. Este trabajo nos permite emular de forma más precisa el comportamiento dinámico del sistema ante diferentes situaciones, con lo que se pueden definir con mayor certeza sus límites operativos.

En conjunto con en el Concejo Nacional de Operación (CNO), con el fin de propender por mantener la calidad de los modelos de control en el tiempo, desarrollamos el Acuerdo CNO 1358, el cual considera la experiencia en la aplicación del Acuerdo CNO 1177 asociado al levantamiento de modelos de generadores y controles asociados. Las mejoras más significativas de este nuevo Acuerdo corresponden a: el seguimiento semestral a la calidad de los modelos de los generadores sincrónicos y sus controles asociados, la inclusión de requerimientos para aquellos generadores que operan con sistemas de almacenamiento de energía basados en baterías (SAEB), armonización del procedimiento para la obtención de los parámetros de estatismo y banda muerta, el uso de registros para la validación de los modelos correspondientes, la mejora en el rigor de los umbrales de error definidos para la aceptación de los modelos y la estandarización de formato para el reporte de la información requerida para la validación.

Hasta la fecha se han realizado las pruebas necesarias y se han revisado informes de modelos y parámetros de generadores correspondientes al 98.3% de la capacidad instalada del SIN (16.15 GW), de la cual el 57.4% ya superó con éxito la etapa de validación y están siendo incluidos en la base de datos en la que se modela la operación del sistema. El detalle puede observarse en la gráfica X1.

Este balance lo realizamos teniendo en cuenta las modernizaciones a los sistemas de control que fueron llevadas a cabo en el 2020 y la integración de nuevas plantas de generación que se encuentran en proceso de entrega de modelos validados.

Asimismo, teniendo en cuenta lo establecido en la resolución CREG 060 de 2019, y con el fin de apoyar el ajuste a los modelos de las Fuentes de Energía Renovables No Convencionales (FERNC), en XM desarrollamos un aplicativo que optimiza los parámetros correspondientes con base en registros reales.

Adicionalmente, y en conjunto con el CNO, con el fin de incluir una redefinición del concepto de unidad equivalente y requerimientos adicionales derivados de la operación de estas fuentes de generación con SAEB, actualizamos los Acuerdos CNO 1246 y 1300, asociados a los requerimientos para modelos de controles de FERNC y SAEB, respectivamente.

Además, atendiendo el impacto que tiene la carga en el comportamiento dinámico del sistema, en XM trabajamos en la definición de una metodología para realizar el ajuste fino del modelo de carga con base en registros disponibles de eventos del sistema.

Por otro lado, teniendo en cuenta la solicitud de la CREG, en conjunto con el CNO, desarrollamos la propuesta regulatoria de los requerimientos aplicables para los modelos asociados a la generación distribuida.

Pruebas de Potencia Reactiva en Generadores

En XM en conjunto con el CNO actualizamos los Acuerdos 1225 y 932 para incorporar los requerimientos de las pruebas de verificación de curva de carga para unidades de generación que operan con SAEB.

Durante el 2020, en XM continuamos liderando el proceso de planeación y coordinación de las pruebas de potencia reactiva definidas a través del Acuerdo CNO 1357. En el transcurso de este año se realizaron pruebas a unidades de generación por modernizaciones y nuevas plantas que representan un 12.26 % con respecto a una capacidad instalada de 16.1 GW.

Estabilidad dinámica del SIN

En el 2020 en XM definimos el plan de ajuste de los Estabilizadores de Sistemas de Potencia (PSSs) del SIN para mejorar el amortiguamiento de las oscilaciones presentes en el SIN teniendo en cuenta la información proporcionada por los agentes sobre el estado de los mismos. Asimismo, en XM realizamos la evaluación del impacto de los PSSs asociados a las unidades de generación sincrónicas que contaban con modelos validados. Los resultados de este estudio fueron enviados a cada uno de los agentes generadores.

Por otro lado, en XM realizamos la gestión para el reajuste de reguladores de velocidad para mejorar la estabilidad de las unidades de generación hidroeléctrica en simulación de red aislada.

Se destaca que debido a la gestión realizada por XM y con el apoyo de los agentes, se han instalado PSSs de última generación, tipo multi-banda que permiten mejorar el amortiguamiento de los modos de oscilación de muy baja frecuencia presentes en el sistema eléctrico colombiano.

Definición de pruebas y procedimientos asociados a sistemas de control

Teniendo en cuenta la entrada en vigencia de la resolución CREG 200 de 2019, en XM desarrollamos una propuesta con los requerimientos técnicos aplicables a los generadores que comparten activos de conexión con el fin de garantizar la operación segura y confiable de estos generadores incluyendo un conjunto de pruebas definidas para verificar el cumplimiento de estos requerimientos. Esta propuesta fue enviada a la CREG para ser tenida en cuenta en la definición de la regulación aplicable a estos esquemas de conexión.

Asimismo, teniendo en cuenta el proceso de actualización del Código de distribución definido en la Resolución CREG 070 de 1998, en XM participamos conjuntamente con el CNO en la definición de una propuesta regulatoria que fue enviada a la CREG con los requerimientos técnicos asociados a generadores conectados a nivel de SDL.

Por otro lado, en XM en conjunto con el CNO, actualizamos el Acuerdo CNO 1346 asociado al procedimiento para determinar la velocidad de toma de carga y descarga con el fin de incluir los requerimientos a aplicables en el caso en el que a un generador se le conecte un SAEB.

Adicionalmente en XM participamos en conjunto con el CNO en el desarrollo de dos documentos dirigidos a la CREG en los cuales se plantea la necesidad de mejorar la confiabilidad del servicio de regulación secundaria automática de frecuencia (AGC) teniendo en cuenta que actualmente es posible cubrir la holgura asociada con una sola planta, y la necesidad de regular la prestación del servicio de AGC con SAEB.

Igualmente, en un trabajo conjunto con el CNO, en XM realizamos la actualización del Acuerdo CNO 1023 con el fin de incluir los requerimientos de coordinación de tiempos para realización de las pruebas definidos en la Resolución CREG 044 de 2020 y para aclarar cuales parámetros requeridos para la prestación del servicio de AGC deben ser modificados a través de Acuerdo del CNO y cuáles deben ser revaluados por el CND. Asimismo, en XM desarrollamos y publicamos el documento con la revaluación de parámetros de AGC realizado para el periodo 2020- 2021.

¿Cómo finalizó el 2020?

En lo que respecta a modelos, comenzamos el 2020 con el 69.5 % de modelos validados de generadores sincrónicos disponibles en la Base de Datos y finalizamos con el 80.23 % con base en una capacidad instalada de 16.1 GW.

En lo que respecta al estudio de estabilidad en el sistema, el 2020 finalizó con el estudio de evaluación de impacto de todos los PSSs del SIN y la definición de un plan de trabajo para el ajuste de los PSSs en el 2021.

Adicionalmente, el 2020 finalizó con el portal en productivo para el intercambio de información de los agentes con el equipo de controles y modelos que se encuentra disponible en http://www.xm.com.co/agentes/Paginas/planeacion/Modelamiento-y-controles-del-SIN.aspx