CNO - Acuerdo 189 de 2001

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CONSEJO NACIONAL DE OPERACION

CNO

ACUERDO No. 189

Noviembre 23 de 2001 Por el cual se aprueban los p[otocolos para pruebas de estatismo do las plantas San Francisco, Termoflores, Termodorada, Termocandelar¡a, y Termocentro' El Consejo Nac¡onal de Operac¡ón on uso dé sus facultades legales, en espec¡al las conferidai en el Artículo 36 de la Ley 143 de 1994, la Resoluc¡ón 8-0103 del 2 de febrero de 1995 del Ministerio de Minas y Energía, el Anexo general de la Resolución CREG 025 de 1995 y según lo aprobado en la Reunión No 164 del 22 de noviembre de 2001.

ACUERDA: PRIMERO: Aprobar los protocolos para pruebas de estat¡smo de las plantas San Francisco, Térmofloros, Tsrmodorada, Temocandslar¡a, y Termocentro, ¡nclu¡dos en los Anexos 1 a 5 dsl prosente Acuerdo.

SEGUNDO: El presente Acuerdo rige a part¡r de la fecha de su expedición.

El Pres¡dente, {- :J El Secretar¡g;

ACUERDO 189

IConsejo Nacional de Operación cNo ANEXO 1 cENTRAL HIDRoELÉGTRICA DE cALDAS S.A E.s.P.

PROTOCOLOS PRUEBA DE ESTATISMO Y BANDA MUERTA Los protocolos que se presentan son para dar cump¡¡m¡anto a Ia resoluc¡ón 023/2OO l. CENTRAL SAN FRANCISCO Prueba de estatismo. En esta central se tienen [eguladores eloctromecán¡cos por lo tanto se apl¡cará laprueba de estat¡smo tal como la def¡ne la resolución 025 de,lgg5. En su real¡zac¡ón setomará la med¡da de frecuenc¡a de la un¡dad en la señal de pT,s con un relé defrecuenc¡a SPAF 340 de ABB el cual posee resoluc¡ón de lomhz y Ia potenc¡a seráleída en un SPAC 535 ds ABB con módulo de medida con prec¡sión de .lolo; estoselementos estarán conectados al s¡stema SCADA. La potsncia Po a la cual ss cargará la un¡dad ssrá mayor de 10 MW (30 MW). Las característ¡cas de la central se presentan sn el formato def¡nido como protocolo para la prueba de estatismo. Prueba de Banda Muerta Para esta prueba se monitoreará por un lapso de mín¡mo dos horas la frecuencia y lapotencia de cada unidad, esto con ayuda del s¡stema SCADA y los eleméntos descr¡tos anteriormente para monitorear la potenc¡a y la frecuenc¡a. Los h¡stogramas logrados con el sistema SCADA, serán anal¡zados para delerminar s¡ la un¡dad realizó ajustes de potenc¡a cuando la frecuencia presentó una variación mayor

a 30 mhz por enc¡ma o por debajo de los 60 hz que tenemos como referencia. Se dsbe tener en cuenta que en esta central la banda muerta quo fue pos¡ble ajustarfue de 1% (600mhz) Para estos reguladores no se d¡spone de los diagramas de Laplace

ACUERDO I89

2Consejo Nacional de Operación cNo 189

CENTRAL HIDROELEGTRICA DE CALDAS S.A E.S.P.

CHEC

DEPARTAMENTO DE PRODUCCION

PRUEBA DE ESTATISMO PERMANENTE

PLANTA: San Francisco

UNIDAD No. _

CARACTERISTICAS TECNICAS Reguladorde Velocidad : CHARMILLES Parámetrcs d6 ta Tud¡na parámotms del cenerador f¡po :ranc¡s 3audal ¿9.9m3/s labeza Neta lEo Mts rotenc¡a t4650 HP t.P.M. 100 )olenc¡a '3 MVA :os o ).85 fens¡ón 3.8 KV t.P.M. t00 PARAJTIETROS DECLAR/ADOS AL CNDr laDac¡dad Nets 15 MW lrinimo técn¡co IO MW :statismo t% landa Muerta t00 MHz 3Consejo Nacional de Operación cNo

CENTRAL HIDROELECTRICA DE CALDAS SA E.S.P.

CHEC

DEPARTAMENTO DE PRODUCCION

PRUEBA DE ESÍAfISMO PERMANENTE

PLANTA i San Francisco

UNIDAD NO.

OBJETIVO : Documenlar el poced¡mi€nto de l¿ pfugba de elatlsmo pemenente de las un¡d€dos de generac¡ón dg la Cernr8l Hidroeléciric€ de San Franc¡sco.

Equ¡pos a utillzar: Tester Fluke 67 para la med¡cón de frecuenc¡a. La polencia se lee en elScada. Proced¡miento: 1 Llevar la un¡dad a veloc¡dad nominal 2Conedar la un¡dad al SlN. 3Abdr el l¡mitadorde apertura al 100%. 4oargar la un¡dad a un valor Po. sTomar las lecturÉs de Potenc¡a Activa y frecuenc¡a simultáneamente 6con el l¡mitador de apeduE bajar la c€¡ga de la un¡dad a cem. TDesconedar la unidad del SlN. EAbdrel l¡m¡tador al'100%. gTomar la lectüra de velocidad reterenc¡ada a su eouivalente en HzConsejo Nacional de Operación cNo

CENTRAL HIDROELECTRICA DE CALDAS S"A E.S.P.

CHEC

DEPARTAMENTO DE PRODUCCTON

PRUEBA DE ESTATISMO PERMANENTE

PLANfA: San Fr¿ncbco UNIDAD No. loEl valor del eslatismo (R), es dado porl 4/fo Dl0 ú/o Po / Pn Donde: Df = fref - fo fo = Lectura de frocuenc¡a del s¡lema tomada a lE carga po. fref = Valor de frecu€ncia obtenida en I .

Pn = Capacjdad neta de la un¡dad declarada atCND, El generador pas€ la prueba s¡ ¡a respuests de regutac¡ón primaria de la unidad genoradora a camb¡os de frecu€nci8 en el SIN rned¡da en MWHZ, eslá dentro de un 1 l% d€ tol€rancte

del valor declaradoFECHA : INGENIERO :Consejo Nacional de Operación cNo

ANEXO 2

PROCEDIMIENTO PARA PRUEBA DE ESTATISMO

TINIDAD FLORES ITURBINA WsOID5

METODO DE PRUEBA: REGISTROS DURANTE UN EVENTO REAL lntroducción Se presenta de manera detallada el procedimiento pa? rcalizat la prueba de Estatismo de la Un¡dad Flores 1 con una Turbina de combust¡Ón W501D5

Se presentará una metodología basada en la medición de velocidad y potenc¡a activa de la máqu¡na durante un svento real de var¡ac¡ón de frécuenc¡a. Definiciones se presentan algunas def¡n¡ciones bás¡cas pala ¡lustrar claramente 9l procéd¡m¡ento de las pruebas. Estas defin¡c¡ones están basadas en la resolución CREG O23-2OO1 Variaciones de frecuencia en la réd La frecuenc¡a de la red en Colombia es de 60 ciclos En condiciones normales de operac¡ón esta frecuencia es estable y no presenta var¡ac¡ones ¡mportantes' aprox¡madamente de 0.1-0.2 Hz durante variaciones normales de carga. Para que la frecuencia de la red pet'manezca estable, se requiere un equil¡br¡o entre la potencia eléctrica generada y la consumida. Cuando se presenta un desequilibr¡o, se

presenta una var¡ac¡ón en la frecuencia. Entre mayor sea el desequ¡libr¡o, mayor será la variac¡ón de frecuencia.

ACIJERDO 189

6Consejo Nacional de Operación cNo Durante variaciones normales de la carga, el despacho del CND garant¡za el equ¡librioentre la demanda y la generación. Los generadores reguladores se encargan de asumirlas diferenc¡as entre la demanda estimada y la real. En estas condic¡ones de operaciónlas var"jaciones de frecuenc¡a son mín¡mas y las unidades de generación operan con lacarga despachada. Cuando se producen grandes desconexiones de cargas o generadores, las var¡ac¡ones en la frecuenc¡a son mayoros, por ejemplo 1.O - 2.O Hz o más, depend¡endo de lagravedad de¡ evonto. Regulación pr¡maria Bajo estas cond¡ciones 'anormales" de operac¡ón, el generador o ¡os generadores reguladores no están en capacidad de rest¡tu¡r ol desequi¡¡br¡o inmed¡atamento y esnecesar¡o que todos los generadorss del sistema ¡nterconeclado modifiquen en unporcentaje la generación de potencia para garant¡zar la estabilidad del sistema. Esta mod¡f¡cac¡ón de la generación de potenc¡a pata restitu¡r la frecuenc¡a dél sistema alvalor nominal, se denom¡na regulac¡ón pr¡maria de frecuenc¡a. En la regulación pr¡mar¡a no hay de por medio part¡cipac¡ón humana para regular el sistema. AI m¡smo t¡smpo, los nodos teguladores mod¡f¡carán, hasta donde puodan, la potencia

generada para restitu¡r el equilibrio de generación - consumo y garantizar el despacho. S¡ ese equ¡l¡brio no es pos¡ble, se realiza un redespacho de generac¡ón. A continuación se transcr¡be la def¡nió¡ón de regulación primaria presentada sn laresoluc¡ón CREG 023 2001, Ia cual mod¡f¡ca ta rosoluc¡ón CREG 025-95: Regulaclón Hrnadd: Seruicío en llnea Ere cofiesporule a Ia L'aríación autoflLáti(n, medianE el gobemaáor de ueloc¡dad., de Ia potencia enttego¿d por la unüo¿ de generac¡órt como respues-ta a canl¡ios de Íreanencia erL el sístema. Los tierry)os caracterlsti@s d.e reswesta estdrl entre O g 10 segundos. Ia wrío.jÁn de avga del genandor debe ser sñeniue al mal^s durante lo.s sig¡ienta 30 sq fi.das. Regulación secundaria Ese redespacho puede ser automático o manual. Cuando es automál¡co, de maneraremota se ¡nterviene el regulador de veloc¡dad para ¡nffementar o reducir la polencia de los gsneradores. Do manera manual, se envía un redespacho para modif¡car lapotencia a generar. Estas acciones que no son ¡nmed¡atas al evento transitodo y que camb¡an los ajustes de potenc¡a generada se denom¡na Regulación Secundar¡a.

ACIJEFDO I89 'lConsejo Nacional de Operación cNo Se puede concluir que la regulación primar¡a opera durante el evento trans¡torio y t¡ene como propós¡to garantizar la estabilidad del s¡stema ¡nterconectado. La regulac¡ón secundar¡a opera posteriormente y t¡ene como propós¡to equil¡brar el despacho y dejar el sistema sn condic¡ones más estables y seguras de operación. Banda muerta de operación Es un valor de frecuenc¡a donde no se hace correcc¡ón de la potencia generada, es dec¡r, las variac¡ones de potenc¡a en ese rango no activan la rsgulación primaria de los generadores. Para Colombia esa banda muerta es de 10.03 Hz. Eso s¡gnifica que entre 59.97 y 60.03 Hz no hay regulación pr¡maria. Def¡n¡ción presentada en Ia Resolución CREG 023-2001: Bo'r¿d.d Muer¿a d6 Op6ru.clóñ: Rango de freúencia, dentro del c7to1 las unidod.e,s de' generacióft no tarlan alrloít-dfi(ntlerLte su poter¡cioEn el segundo párrafo dalArtículo Cuarto de la m¡sma Resolución se ¡nd¡ca que: Para una adeand.a ealídad. d.e ld heatencia, Ias unidaá.es generadoras deberárt tener una Band.a Muerta de respuesla a. los cambíos de frecaencia menor o iWaI a 30 nI'Iz, Este ualor podrá ser retaluad,o por eI CND annd,o Ia @nsidere convenienfe.

En Ia Unidad Flores I la banda muerta es cero mHz, por lo que la Unidad puede variar automáticamente su potencia dentro de cualquier rango de frecuencia. Estat¡smo El estat¡smo es la relac¡ón entre la var¡ación de frecuencia y la potencia conegida en la un¡dad de generáción. Entre mayor sea la desv¡ación de fÍecuencia, mayor debe ser la potencia coneg¡da en la un¡dad de generac¡ón. El valor dé estat¡smo que deben tener las unidades de generación en Colomb¡a debe estar sntre el4o/o y el60A. La fórmula del estat¡smo es la siguiente: Mrc&encialHz) .^,. Frecaencia Nominall Hz\,^,-ItsLtls'noL"/ol M"t"i"lMwi l%l -Potenca Noninat¡Mw 1

ACIJERDO I89

8Consejo Nacional de Operación cNo Def¡nición presentada en la Resolución CREG 023-200'1: Eatí'tlafito: Caradeñstics. téoiclt de una planta g/o unida¿ de generación, Erc determina Ia udriocióft por@ntuai de la frecuetucia por cado unidad de uaríación porcerLhni d.e Ia dtrga. En el segundo párrafo delArticulo Cuarto d€ la misma Resoluc¡ón se ¡ndica que: EI Estúi,sflLo de las unida¿es genersdoras deqmchadas cefttmlmente debe ser uft

ualor enfre eI4% U eI6yo, el anl deberá ser dedarado por eI agenle aI CND. Func¡ón de regulac¡ón primaria En ¡a Turb¡na de Combustión Un¡dad Flores 1 el estat¡smo se encuentra ajustado en 5.025%, gsto signifca que no habiondo sido camb¡ada ¡a referenc¡a de velocidad un camb¡o de frscuencia y por consiguiente de velocidad de 5.O25o/o se traducirá en un camb¡o do su carga nom¡nal ISO (104 MW) de 100%. Los algor¡tmos de control contianan un circuito lim¡tador de carga a fin de limitar la toma de carga a un 25o16 de la carga nom¡nal (base ISO) durante un desc€nso ¡nslantáneo de frecuencia. No hay restricción en lo que a caída de carga se refiere. El algor¡tmo que cont¡eno la función (DROOP) a partir do la cual ss ejecula la coÍecc¡ón do carga ante variaciones instantáneas de velocidad (frecusncia de la red) es el 40112902 asÍ: R1: -7 S'l: 16 P2. 4.5 52: 0 R3: 104.0 S3: 180.0 R4: 130.0 S,4:227.O3 R5: 150.0 55: 263.21 R6: 0 56: 0 El valor del estat¡smo del 5.025 % corresoondiente a la tabla anter¡or. determ¡na la oendiente de la fecta Dresentada a continuac¡ón::

ACIJERDO 189

9ConseJo Nacional de Operación cNo .) Cabc a¡ota¡ qu€ el eie X ¡o está €scalizado. l¿ curva €n el cuadrant€ u¡o (l) €s €o r€¿lidad u¡a sol¿ ¡ecfa c@ p€ndi€lrt€ =1.E09 La pend¡ente de la rocta ón 6l cuadrante uno ( carga de sincronización y desconaxión 4.5 Mw) es 1.809 lo cual coresponde a un cambio de velocidad para máxima var¡ac¡ón de carga (100% nom¡nal ISO) de 180.9 RPM que a su vez es el 5.025% d6 la valocidad nominal (3600 RPM, 60.0H2), ds acuerdo a lo establEc¡do en el primer párrafo. La ecuación de la récta (cuadrante uno (l)) será: I = l.809iX-8.136 Donde, R = Mw de la Unidad S = Parámgtro dependiente de la valoc¡dad de la Turbina de Combustión dada por elfabricante ds acuerdo con la lóg¡ca de control Prueba do gstat¡smo AC'UERDO I89 l0Consejo Nacional de Operación cNo La prueba estatismo tiene como propósito verificar la corección de potencia de la Turbina de Combustión ante las variaciones de frecuencia en la red. El fabr"icanie, S¡emens-West¡nghouse cert¡fica el estatismo o DROOP de la unidad c¡n base on los datos del algor¡tmo A01 12902 anteriormente descritos.

Procedim¡ento para la medición del estatismo A cont¡nuación se presenta un procedimiento detallado de la prueba. Parámetros a reg¡strar Se registrarán los s¡gu¡entes parámetros:

1. Frecuencia de le red o velocidad de la máouina.

2. Potencia Activa a la Sal¡da del Generador.

Periodo de pruebas Se propone como período de pruebas un mes. Durante ese período se analizarán todos los eventos de ffecuénc¡a y para los eventos más ¡mpottantes, se elaborará un protocolo de prueba. Med¡c¡ón del estatismo Definido el estat¡smo como se hizo anteriormente, se realizarán élculos del estatismo con base en los registros obten¡dos. Reg¡stradores Para rcalizaÍ esta prueba se [equiere de un reg¡slrador que esté en capac¡dad de almacenar información cuando la frecuenc¡a varís dgntro de unos rangos predeterm¡nados. ACUERDO I89 1lConseJo Nacional de Operaclón cilo En la Unidad Florea 1 se tomarán reg¡stms de los parámetros a verificar, f (Hz) y p (M\ /), oon un tiempo de muestreo de un segundo y tendenc¡as de I y 10 m¡nutos. Reaultados Los resultados se presentarán grfficamsnte.Consejo Nacional de Operación cNo

PROCEDIMIDNTO PARA PRUEBA DE ESTATISMO

TJNIDAD F'LORf,S 2TURBINA WsOID5

METODO DE PRUEBA:

REGISTROS DURANTE UN EVENTO REAL lntroducc¡ón

Se presenta de manera detallada el proced¡m¡ento para real¡zar la prueba de Estat¡smo de la Unidad Flores 2 con una Turbina de Combustión W50lD5 Se presentará una metodología basada en la medición de velocidad y potenc¡a activa de la máquina durante un evento real de var¡ac¡ón de frecuenc¡a. Definiciones Sé presentan a¡gunas definic¡ones bás¡cas para ilustrar claramente el procedimiento de las pruebas. Estas def¡n¡c¡ones ostán basadas en la resoluc¡ón CREG 023-2001 . Variacionos de frocuoncia én la red '- La frecuenc¡a de Ia red en Colombia es da 60 ciclos. En condic¡ones normalgs de operac¡ón esta frecuenc¡a ss estable y no presenta variac¡ones ¡mportantes, aprox¡madamente de 0.1-0.2 Hz duranta var¡ac¡ones normales de carga. Par"a quo la frocuanc¡a de la red parmanezca estable, se requ¡ore un equil¡brio entre la potenc¡a eléctrica generada y la consumida. Cuando se presenta un desequ¡l¡brio, se presenta una variac¡ón en la frecuencia. Entre mayor sea el desequilibr¡o, mayor será Ia var¡ación de frecuenc¡a. Durante var¡ac¡ones normales de la carga, el despacho del CND garant¡za el equ¡l¡br¡o entre la demanda y la generac¡ón. Los generadores Íeguladores se encargan de asum¡r las d¡ferenc¡as entre la demanda est¡mada y la real. En estas cond¡ciones de operac¡ón las variac¡ones de frecuencia son mín¡mas y las unidades de generac¡ón operan con la carga des'achada AcrJERDo l8eConsejo Nacional de Operación cNo

las variac¡ones de frecuencia son mín¡mas y las unidades de generac¡ón operan con la carga des'achada AcrJERDo l8eConsejo Nacional de Operación cNo Cuando se producen grandes desconex¡ones de cargas o generadores, las variaciones en la frocuencia son mayores, por ejemplo 1.0 - 2.O Hz o más, depend¡endo de la gravedad del evento. Regulac¡ón pr¡maria Bajo estas cond¡c¡ones "anormales'de operac¡ón, el generador o los generadores reguladores no están en capacidad de rastitu¡r el desequil¡brio inmediatamente y es necesar¡o que todos los generadores del s¡stema interconectado mod¡f¡quen en un porcentaje Ia generac¡ón de potenc¡a pala garant¡zar la estabil¡dad del s¡stema. Esta mod¡ficac¡ón de la gensración de potencia para rest¡tu¡r la frecuenc¡a del sistema al valor nom¡nal, se denomina regulac¡ón pr¡maria de fracuonc¡a. En la regulac¡ón primar¡a no hay de por med¡o partic¡pac¡ón humana para regular el sistema. Al m¡smo t¡empo, los nodos reguladorés mod¡f¡carán, hasta donde puedan, la potonc¡a generada para rest¡tu¡r ol 6quil¡br¡o de generación - consumo y garantizar el despacho. Si ese equ¡l¡br¡o no es posible, se realiza un redespacho de generación

A cont¡nuac¡ón se transcribe la definición da regulac¡ón pr¡mar¡a prasentada en la resoluc¡ón CREG 023 2001, la cual modifica la resoluc¡ón CREG 025-95: Regrrla.c¿ón H.rnarld. Seruicio erl llnea que con'espon¿e a Ia úaríacíón aütonática, mediante el gobernadar de úelocídad, de Ia potencía enbegada por la unidad de genemción @mo respuesta a camdos de freatencia erL eI sistema. Los üempos cttracterlsti.os d,e reswesta están enfre O ! 10 segun¿os, La uatia.iórt de erga d.d geterudor dek sq sostenible alñaús duranlE los síguientes 30 sqund^' Regulac¡ón secundaria Ese redespacho puede ser automático o manual. Cuando es automát¡co, de manera remota se interv¡ene el regulador de veloc¡dad pata incrementar o reduc¡r Ia potencia de los generadores. De maneta manual, se envía un redespacho para mod¡ficar la potenc¡a a generar. Estas acciones que no son ¡nmed¡atas al evento trans¡torio y que camb¡an los ajustes de potenc¡a generada se denomina Regulación Secundar¡a. So puede conclu¡r que la regulac¡ón pr¡maria opera durante el avento trans¡torio y tiene como propós¡to garantizar la estabilidad del sistema interconectado. La regulación secundar¡a opera poster¡ormente y t¡ene como propós¡to equilibrar el despacho y dejar

al s¡stema en cond¡c¡ones más estables y seguras de operac¡ón. ACIJERDO 189 t4Consejo Nacional de Operación cNo Banda muerta de operación Es un valor de frecuencia donde no se hace correcc¡ón de la potencia generada, es decir, las variaciones de potenc¡a sn ese rango no activan la regulación primaria de los generadores. Para Colombia esa banda muerta es de t 0.03 Hz. Eso significa que entre 59.97 y 60.03 Hz no hay regulac¡ón primaria. Definición prasentada en la Resoluc¡ón CREG 023-2001: kndd Nücrtd. de ope¡qcaón: Rangp de frearcncia" d.etllro del cual las unidades de generación na uarloJt a tomdti(frmerLE su poterLcia. En el segundo párrafo del Artículo Cuarto de la misma Resolución se ¡ndica que: Para una adecuad.a cnli.dad de Ia f|ecuencia, Ias unídades genera¿oras deberá]t tener una Banda Muettd d.e reswesta a las cambios de fteq@ncia rtenor o ígudl a 30 nI'lz. Este ualor podrd ser reualuoáo por el CND alando la cgr1,sídere conueniente. En la Un¡dad Flores 2 la banda muerta es cero mHz, por lo que la Un¡dad puede var¡ar automát¡caments su potenc¡a dentro de cualqu¡er Íango de frecuencia. Estatismo El estat¡smo es la relac¡ón éntre la var¡ación de frecuencia y la potenc¡a corregida en la

un¡dad de generac¡ón. Entre mayor sea la desviac¡ón de frecuencia, mayor debe sor la potencia conegida en la un¡dad de generac¡ón. El valor de eslatismo que deben tener las un¡dades de generación en Colombia debe estar entre el4ok y el60/0. La fórmula del estatismo es la siguiente: ACUERDO T89 l5Consejo Nacional de Operación cNo MrecuencialHzl . Frccaencia Nom¡tmll Hzl .^ ,t slaltsmol",ol= """""':="""""':" ..1.-Iv oILYolenc¡alL4w I Ñin,L N".ii"t¡r"tw ¡ Definic¡ón presentada en Ia Resoluc¡ón CREG 023-2001: Estúlsmo: Cara.fetlsti(n téctLica de una planta g/o unidaA de generrción We detemin@ 1@ u@riación porcentual d.e Ia frea-Encia por caAa unidad de vaiación porcenhnl de la cargaEn el segundo párrafo delArtículo Cuarto de la misma Resolución se ¡nd¡ca que: E¡ Astat¿smo de lo,s uftidades generoAoras despachadas (Entrdlmetrte debe ser un ualar entre ei 4o.4 g el 6"/0, el &aI deberí ser declarod,o por eI agente al cND. Función de regulación primaria En la Turbina de Combustión Un¡dad Flores 2 el estatismo se encuentra ajustado en 4.00 %, esto s¡gn¡f¡ca que no hab¡endo s¡do cambiada la referenc¡a de velocidad un

camb¡o de frecuencia y por consigu¡ente da veloc¡dad de 4.OO o/o se traducirá en un cambio de su carga nominal ISO (104 MW) de 100%. Los algor¡tmos de control contienen un c¡rcu¡to lim¡tador de carga a fin de lim¡tar la toma de carga a un 25% de la carga nomina¡ (base ISO) duranta un descenso ¡nstantáneo de frecuenc¡a. No hay restr¡cc¡ón en lo que a caída de carga se refiere. El algorilmo que contiene la func¡ón (DROOP) a partir de la cual se ejecuta la corrección de carga ante var¡ac¡ones ¡nstantánoas de velocidad (frecuenc¡a de la red) es el 4011,2909 así: R1: -7 S1: -16 R2: 4.5 S2: 0 R3: 130 53: 180.72 R4: 150 S4: 209.52 R5: 0 55: 0 R6: 0 S6: 0 ACUEFDO 189 t6Consejo Nacional de Operación cNo El valor del estatismo del 4.00 7o corresoondiente a la tabla anterior. determina la pendiente de la recta presentada a cont¡nuación::

ESTATISMO CT2

180,72 -5U Esta tabla grafica el DROOP (A0l12909) para potcncia entre -7 y 130 MW, correspondientcs a las ecuaciones (l) y (2). La pend¡ente de la recta en el cuadrante uno ( carga de s¡ncron¡zac¡ón y desconexión

4.5 Mw) es 1.44 lo cual corresponde a un cambio de velocidad para máxima variación de carga (100% nominal ISO) de 144 RPM que a su vez es él 4.00 % de la velocidad nominal (3600 RPM, 60.0H2), de acuerdo a lo establecido én el pr¡mer párrafo. Las ecuaciones de la recta serán: (.9 = 1.44R 6.48), (,s=1.3913ft-6.255), para valores 4.5 <= Mw <= 130 para valores -7 <= Mw <= 4.5 (1) (2) = o. É FJt¡J o

ACIJEP.DO T89

I7Consejo Nacional de Operaeión cNo Donde. R = Variable independiente ( Mw de la Unidad )S = Variable dependiente de la veloc¡dad de la Turb¡na de Combust¡ón dada por el fabr¡cante de acuerdo con la lógica de control ( Delta RPM ) No se cons¡deran valores por encima de 130 Mw (R3) por exceder la capacidad de la Unidad. Dado que la carga mínima de la Un¡dad es de 4.5 Mw, solo se considera la ecuac¡ón ( 2) para el cálculo del estat¡smo Prueba de estatismo La prueba estatismo tiene como propós¡to verificar la corecc¡ón do potenc¡a de la Turbina de Combust¡ón ante las var¡ac¡ones de fracuenc¡a an la red. El fabr¡cante, Siemens-West¡nghouse cért¡fica el estat¡smo o DROOp de la un¡dad con

base en los datos del algor¡tmo A0112909 anteriormente descritos. Proced¡m¡ento para la medición del estatismo A mntinuación se presentá un procedimiento detallado do la prueba. Parámetros a reg¡strar Se registrarán los siguientes parámetros:

3. Frecuencia de la red o veloc¡dad de la máouina. ^ 4. Polenc¡a Act¡va a la Sal¡da del Generador.

Periodo de prusbas Se propone como período de pruebas un mes. Durante ese período se analizarán lodos los eventos de frecuoncia y para los eventos más importantas, se elaborará unprotocolo de orueba. ACTJERDO 189 l8Consejo Nacional de Operación cNo Medición del estatismo Def¡nido el estatismo como se hizo anteriormenle, se realizarán cálculos del estatismo con base en los registros obtenidos. Registradores Paru rcalizat esta prueba se requiere de un rsgistrador que esté en capacidad de alma@nar ¡nfomac¡ón cuando la frecuenc¡a varíe dentÍo de unos rangos predeterminados. En la Unidad Flores 2 se tomarán registros de los parámetros a ver¡ficar, f (Hz) y P (MW), con un t¡empo de muestreo da un segundo y tendenc¡as de 1 y 10 m¡nutos. Rsaultados Los rasultados se presentarán gráficamente. ACUERDO I89 l9Consejo Nacional de Operación cNo

PROCEDIMIENTO PARA PRUEBA DE ESTATISMO

TINIDAD F'LORES 3TTIRBINA W5O1F

METODO DE PRUEBA: REGISTROS DURANTE UN D}'ENTO REAL lntroducción Se presenta de manera detallada el procedimiento para real¡zar la prueba de Eslat¡smode la Un¡dad Flores 3 con una Turbina de Combust¡ón W501F Se presentará una metodología básada en la medición de veloc¡dad y potencia activade la máqu¡na durante un ovento real de vatiación de fracuencia.

Definiciones Se presentan algunas dsf¡n¡c¡ones básicas para ¡lustrsr claramente el proced¡m¡ento delas pruabas. Estas def¡niciones están basadas en la resoluc¡ón CREG O2}-2OO1. Var¡ac¡ones de frecuencia en la rsd La frecuencia de la red en Colombia es de 60 ciclos. En cond¡ciones normales deoperac¡ón esta frecuenc¡a es estab¡e y no presenta var¡aciones tmponanres,aproximadamente de 0.1-0.2 Hz durante variac¡ones normales de carga Para que ¡a frecuenc¡a de la rad permanezca estable, se requiere un equilibrio entre lapotenc¡a eléctrica generada y la consumida. Cuando se presenta un desequ¡¡¡br¡o. sepresenta una var¡ac¡ón en la frecuenc¡a. Entre mayor sea el desequil¡br¡o, mayor será lavariac¡ón de frecuencia. Durante variaciones normales de entre la demanda y la generac¡ón. la carga, el despacho del CND garant¡za el equil¡br¡o Los generadores feguladores se encargan de asum¡r

ACTJERDO I89

20Consejo Nacional de Operación cNo las d¡ferencias entre la demanda estimada y la real. En estas condic¡ones de operación Ias variac¡ones de frecuencia son mín¡mas y las unidades de generación operan con la carga déspachada. Cuando se producen grandes desconex¡ones de cargas o generadores, las variaciones en la frecuencia son mayores, por ejemplo 1.O - 2.O Hz o más, depend¡endo de ¡agravedad del evento. Regulac¡ón primaria Bajo estas cond¡ciones "anormales" de operación, el generador o los generadores reguladores no están en capac¡dad de rest¡tuir el desequ¡l¡br¡o inmediatamente y es necesado que todos los generadores del sistema interconectado mod¡f¡quen en unporcentaje la generac¡ón de potenc¡a para garant¡zar la estabil¡dad dol sistema. Esta mod¡f¡cac¡ón de la generación de potenc¡a para rest¡tu¡r la frecuenc¡a del s¡stema al valor nom¡nal, se denomina regulac¡ón pr¡maria de fracuanc¡a. En la regulación pr¡mar¡a no hay de por medio part¡c¡pac¡ón humana para Íegular el s¡stema. AI m¡smo t¡empo, los nodos reguladores mod¡f¡carán, hasta donde puedan, la potenc¡a generada para rest¡tu¡r el équ¡l¡br¡o de generación - consumo y garantizar el déspacho. S¡ ese squil¡br¡o no es pos¡ble, se realiza un redespacho d6 genetac¡ón.

A continuación se transcribe la def¡nic¡ón de regulación pr¡maria presentada en la resoluc¡ón CREG 023 2001, la cual mod¡f¡ca la resoluc¡ón CREG 025-95: Regulcló'| Hmú1d.. Señricío en llnea Eie <nrrespond.e a la uaríacíón automática, me¿iante el gobernedor de uelocid.a¿, de la polencia enttego¿a por la uniáad de generación aorno respuesta a cdmüos de ftecuerLcia en el sisterfi,a. Los tiempos(nrotErlsticos de reswesta están entre O g 10 segund.os. Ia txlríación de <stga de) genaadar debe ser sñaúble al nenos durufttt los siguieúes 30 $qand.os. Regulación secundaria Ese redespacho puede ser automát¡co o manual. Cuando es automático, de manera remota se interviene el regulador de velocidad para ¡ncrementar o reduc¡r la potenc¡a de los generadores. De manera manual, se envía un fedespacho para mod¡f¡car la potenc¡a a generar. Estas acciones que no son inmed¡atas al evento trans¡tor¡o y que cambian los ajustas de potencia generada se denomina Regulación Secundar¡a. Se puede conclu¡r que la regulac¡ón pr¡maria op6ra durante el evento trans¡tor¡o y tiene como propós¡to garant¡zar la estab¡l¡dad del sistema interconectado. La regulación

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2lConsejo Nacional de Operación cNo secundaria opera poster¡ormente y t¡ene como propósito equilibrar el despacho y dejar el s¡stema en cond¡ciones más estables y seguras de operación. Banda muerta de operac¡ón Es un valor de frecuenc¡a donde no se hace correcc¡ón de la potenc¡a generada, es decir, las variac¡ones de potencia en ese rango no activan la regulac¡ón primar¡a de los generadores. Para Colomb¡a esa banda muerta es de t 0.03 Hz. Eso s¡gnifica que entre 59.97 y 60.03 Hz no hay regulac¡ón primar¡a. Defin¡ción presentada en la Resolución CREG 023-2001: Banda Uue¡ta. de Op€.ra.clón: Rango de fTecuenaia, dentro del cual lc,s unidades de generación no uaflan arutomáti(nnente su poterLciaEn el segundo pánafo delArtículo Cuarto de la misma Resoluc¡ón se ¡nd¡ca qus: Pdrd una ad.eand.a catidad. de Ia f|ecuerlcía, Ias ultido¿es generudoras deberán tener una Bonda Muerta d.e respuesta a los csm6os de ftecuencía merLor o igual a SO tú'Iz. Este ualof podfó. ser reualuaáo por eI CND cu@ndo lo @fl,siderc con enienle, En la Unidad Florss 3 la banda muerta ss ds +/- 20 mHz, por lo que la Unidad nopuede var¡ar automát¡camente su potenc¡a dentro de este rango de frecuenc¡a.

Estatismo El estat¡smo es la relac¡ón entre la var¡ación de frecuenc¡a y Ia potenc¡a correg¡da en la unidad de generación. Entre mayor sea la desv¡ac¡ón de frecuencia, mayor debe ser lapotencia conegida en la un¡dad de generac¡ón. El valor de estat¡smo que deben tenér las un¡dades de generación en Colombia debe estar entre el 4o/o y él60A La fórmula del eslatismo es la s¡guiente: LFrecaenciaLHzl .^.- Freaencia NomnallHzl, -Esqnsmol"/ol= -- tu ;; m;- lvol Potetucia Nominal fMlff Definic¡ón presentada en la Resotuc¡ón CREG 023-2001: Motencia[MW]

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22Consejo Nacional de Opención cNo Eq¿a'l.srr.o, Coradcrlstiaf, técni@ de utuo plaafa g/o unided de getErdcióry qre detenftina ld udridción porcentudl de b freakncia tnr cada unidaá de uañación por.Enh.ral de Ia carga. En el segundo párrafo delArtículo Cuarto de la m¡sma Resolución se ¡nd¡ca que: EI Estatismo de los unid.ad.es geneftidoras despa"hadas cenlralÍLenie debe ser un ualor enlre eI 4% g el 6yo, eI onl deberá. ser dedarado por eI agenle al CND. Función de regulación primaria En la Turbina de Combust¡ón Unidad Flores 3 el estat¡smo se encuentra ajustado en

4.00 0/6, esto significa que no habiendo s¡do cambiada la refsrenc¡a de veloc¡dad un cambio de frecuenc¡a y por consiguiente de velocidad de 4.00 % so traduc¡rá en un camb¡o de su carga nominal ISO ('162 MW) de 100%. La función da rsgulación primaria de la Un¡dad Flores 3 se presenta en la s¡gu¡ente grafica que está compuesta por una Banda Muerta y dos pend¡entes asoc¡adaa al Estat¡smo. ACTJERDO I89ConseJo Nacional de Operaclón cNo rutclót¡ DRoop .qo 5 oo200.00 150.00 100.00 50.00 0.00 -50.00 100.00 - t 50.00 -200.00 3,456.00 3,598.80 3,600.00 Velocidad 3,801.20 3,7,{4.00

SPEED POIENCIA

3,456.00 162.00 3.598.80 0.00 3.600.00 0.00 3.60'1.20 0.0. 3,744.O