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 SIN, durante el 2019 los agentes generadores y XM continuaron trabajando en la obtención de los modelos validados de los controles y parámetros de los generadores despachados centralmente dándole continuidad al Acuerdo CNO 1177. Con este trabajo se pretende 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.


Hasta la fecha se han realizado las pruebas necesarias y se han revisado informes de modelos y parámetros de generadores correspondientes al 89% de la capacidad instalada del SIN (16.1 GW), de la cual el 60.8% 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 1.


En este balance se deben considerar las modernizaciones realizadas a los sistemas de control y la integración de nuevas plantas de generación que se encuentran en proceso de entrega de modelos validados.

Figura 1. Balance de entrega de modelos de control y parámetros de generadores con base en la potencia instalada (16.1 GW)

Asimismo, teniendo en cuenta lo establecido en la resolución CREG 060 de 2019, en XM elaboramos y publicamos el procedimiento para la obtención y entrega de los modelos dinámicos preliminares asociados a las fuentes de energía renovables no convencionales (FERNC). Como producto de este procedimiento ya se han recibido los primeros modelos de control asociados a estas tecnologías. Adicionalmente, y en conjunto con el CNO desarrollamos el Acuerdo 1246 que define el procedimiento para la obtención y validación de los modelos dinámicos definitivos de las FERNC, y estandariza la entrega de información asociada. Teniendo en cuenta esta estandarización, y con el fin de agilizar la revisión de los informes de modelamiento asociados a FERNC, en XM desarrollamos un aplicativo que permite reducir el tiempo de validación de los modelos de control.


Adicionalmente, y con base en lo establecido en la resolución CREG 098 de 2019, en XM presentamos una propuesta del proceso para el modelamiento de los sistemas de almacenamiento de energía con baterías, el cual fue utilizado como base para el desarrollo del Acuerdo CNO 1255.


Además, atendiendo el impacto que tiene la carga en el comportamiento dinámico del sistema, en XM trabajamos en un proyecto para definir un tipo de modelo dinámico de carga aplicable al sistema eléctrico colombiano y desarrollo de una metodología para la obtención de los parámetros del mismo.


Finalmente, en 2019 definimos un indicador para evaluar la calidad global del modelo eléctrico del SIN que nos permitirá determinar si existen diferencias entre el modelo y el sistema real con el fin de realizar ajustes.

Pruebas de Potencia Reactiva en Generadores


Durante el 2019, en XM lideramos el proceso de planeación y coordinación de las pruebas de potencia reactiva definidas a través del Acuerdo CNO 932, teniendo en cuenta la información suministrada por los Agentes. En el balance de resultados para las pruebas realizadas entre el 2013 y el 2019, se ha encontrado una capacidad de entrega de potencia reactiva adicional en el área Caribe de 240.6 MVar, en el área Oriental de 135.46 MVar y en el área Suroccidental de 134.46 MVar respecto a lo reportado originalmente para estas plantas en el PARATEC, con un porcentaje de avance del 100% con respecto a la capacidad instalada del SIN (16 GW). En las gráficas 2 y 3 se presenta un detalle del balance de pruebas de potencia reactiva realizadas tomando como referencia la potencia reactiva entregada y absorbida a la potencia nominal de los generadores.

Figura 2. Balance por áreas de resultados de pruebas de potencia reactiva de las unidades de generación considerando la potencia reactiva entregada por las unidades a la potencia nominal

Figura 3. Balance por áreas de resultados de pruebas de potencia reactiva de las unidades de generación considerando la potencia reactiva absorbida por las unidades a la potencia nominal

Se debe tener en cuenta que el objetivo final de las pruebas es obtener el valor real de reactivos que cada unidad de generación puede aportar al sistema. Por lo tanto, los casos en los que se disminuye la reactiva disponible puede obedecer no solo a reducciones por seguridad y estabilidad de los generadores, sino también a reportes iniciales que no se ajustaban a las condiciones reales de las unidades de generación.


Adicionalmente, y en conjunto con el CNO desarrollamos los Acuerdo 1225 y 1255 que definen el procedimiento para la ejecución de las pruebas de potencia reactiva en FERNC y SAEB respectivamente.

Estabilidad dinámica del SIN


En el 2019, utilizamos los modelos validados de los sistemas de excitación para realizar el ajuste de PSSs de varias unidades del SIN con alta participación en los modos de oscilaciones sistémicos, proceso que tendrá continuidad en el 2020.


Se destaca que gracias a la gestión que realizamos en XM 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 modelos y sistemas de control


Teniendo en cuenta la entrada en vigencia de la resolución CREG 060 de 2019 y CREG 098 de 2019, en XM desarrollamos propuestas de procedimientos relacionadas a las pruebas de los sistemas de control tanto de las FERNC como de los SAEB. Los procedimientos definidos incluyen el protocolo de pruebas de estatismo y banda muerta y las pruebas necesarias para verificar los requerimientos de control de tensión, modelamiento, respuesta rápida en frecuencia y rampas operativas. Como producto de este trabajo, en conjunto con el CNO se definiros los Acuerdos 1223, 1224, 1225, 1246 y 1255.


Adicionalmente, desarrollamos la metodología de control de tensión para FERNC que comparten un mismo punto de conexión y se propuso un procedimiento para la determinación de las reservas de regulación de frecuencia del SIN.

¿Cómo finalizó el 2019?


Al inicio del 2019 habíamos planeado y ejecutado con los agentes las pruebas de potencia reactiva al 95% de las unidades despachadas centralmente del SIN y finalizamos el 2019 con el 100%.


En lo que respecta a modelos, comenzamos el 2019 habiendo realizado validación de modelos dinámicos de unidades que suman 14.8 GW de capacidad instalada y finalizamos el 2019 habiendo realizado validación de modelos de unidades de generación que suman 16.2 GW.