CNO - Acuerdo 894 de 2016

CONSEJO NACIONAL DE OPERACIÓN

CNO Acuerdo No. 894 4 de agosto de 2016 Por el cual se aprueba la incorporación de un cambio de los parámetros técnicos y los sistemas de control asociados a las unidades 1 y 2 de la planta Termovalle El Consejo Nacional de Operación en uso de sus facultades legales, en especial las conferidas en el Artículo 36 de la Ley 143 de 1994, el Anexo general de la Resolución CREG 025 de 1995 y su Reglamento Interno y según lo aprobado en la reunión No. 495 del 4 de agosto de 2016 y, CONSIDERANDO 1, Que en el Acuerdo 752 de 2015 (hoy Acuerdo 843 de 2016) se establecieron los requerimientos para la obtención y validación de parámetros del generador y los modelos del sistema de excitación, control de velocidad/potencia y estabilizadores de sistemas de potencia de las unidades de generación del SIN y se definieron las pautas para las pruebas y reajustes de los controles de generación.

2. Que siguiendo el procedimiento para solicitar el cambio de parámetros técnicos de las plantas de generación del Acuerdo 497 de 2010, TERMOVALLE S.A. E.S.P. solicitó al CND mediante comunicaciones con número de radicado en XM 201644010131-3 y 201644013644-3 del 18 de mayo y 15 de junio de 2016 respectivamente, el cambio de los parámetros técnicos y los sistemas de control asociados a los generadores de las unidades 1 y 2 de la planta Termovalle. 3, Que XM S.A. E.S.P. mediante comunicación 013349-1 del 30 de junio de 2016 dio concepto favorable a la solicitud de modificación de los

de las unidades 1 y 2 de la planta Termovalle. 3, Que XM S.A. E.S.P. mediante comunicación 013349-1 del 30 de junio de 2016 dio concepto favorable a la solicitud de modificación de los parámetros técnicos y los sistemas de control asociados a los generadores de las unidades 1 y 2 de la planta Termovalle. 4, Que el Subcomité de Controles en la reunión 75 del 18 de julio de 2016 dio su concepto favorable a la solicitud de modificación de los parámetros técnicos y los sistemas de control asociados a los generadores de las unidades 1 y 2 de la planta Termovalle.

5. Que el Comité de Operación en la reunión 275 del 28 de julio de 2016 recomendó la expedición del presente Acuerdo.

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lCONSEJO NACIONAL DE OPERACIÓN

CNO ACUERDA: PRIMERO. Aprobar la incorporación de los cambios en los parámetros técnicos y los sistemas de control asociados a los generadores de las unidades 1 y 2 de la planta Termovalle como se muestra en el Anexo del presente Acuerdo que hace parte integral del mismo.

SEGUNDO. El presente Acuerdo rige para el despacho que se realizará el 8 de agosto de 2016 para la operación del 9 de agosto de 2016. Presidente, Secretario Técnico F

DIANA M. JIMÉNEZ RODRÍGUEZ ALBERTO ÓLARTE AG E

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CNO ANEXO Anexo 1: Tablas de parámetros y Diagramas de Bloques de los controles asociados a la Unidad 1 - CT.

1. Unidad 1 - CT

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CNO ANEXO Anexo 1: Tablas de parámetros y Diagramas de Bloques de los controles asociados a la Unidad 1 - CT.

1. Unidad 1 - CT

1.1, PARÁMETROS DE GENERADOR, TRANSFORMADOR ELEVADOR Y RED DE

ALTA TENSIÓN.

Los parámetros utilizados en el proceso de modelado del generador, transformador Los estudios se desarrollaron asumiendo que el torque de entrada (torque mecánico) es constante. elevador y red eléctrica se muestran en la Tabla 1. Tabla 1. Parámetros del generador, Transformador elevador y Red eléctrica. Denominación - Turbina combustión Fabricante - Whestinghouse Tipo - Turbo Generador p - Rotor liso Rated power Sn [VA] 212000000 Rated generator voltage Un [V] 13800 Frequency grid fn [Hz] 60 Armature resistance Ra [ohm] 0.005 | Leakage reactance Xi [p.u.] 0.209 Unsaturated d axis synchronous Xd toa] 1.815 reactance Unsaturated d axis transient reactance Xpd [p.u.] 0.417 Unsaturated d axis subtransient ESEIRER Xppd [p.u.] 0,245 Unsaturated q axis synchronous Xq (6.0) 1774 reactance Unsaturated q axis transient reactance Xxpq [p.u.] 0.4955 Unsaturated q axis subtransient RARIARR Xppq [p.u.] 0.243 12 : Ro axis transient open circuit time Tpdo [s] 5.609 constant

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3CONSEJO NACIONAL DE OPERACIÓN CNO d axis subtransient open circuit time | tendo (s] 0.046

12 : Ro axis transient open circuit time Tpdo [s] 5.609 constant

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3CONSEJO NACIONAL DE OPERACIÓN CNO d axis subtransient open circuit time | tendo (s] 0.046 constant : UE q axis transient open circuit time Tpqo [s] 0.623 constant q axis subtransient open circuit time T .04 constant ppgo ls] AE Inertia constant H [MWs/MVA] 5.809 Field current (no load) ifbase [Adc] 786.000 Field voltage (no load) víbase [Vdc] 128.000 Potencia Nominal Sntr [VA] 180000000 Tensión nominal del primario Untr2 [v] 13800 | Tensión nominal del secundario Untr1 [V] 115000 Leakage inductance Uk [p.u.] 0.133 Potencia de corto-circuito del bus de Alta Tensión - (A] nd X/R - - 10 12 REGULADOR DE TENSIÓN (AVR) La unidad 1 de Termovalle está equipada con un sistema de excitación que puede ser modelado como un sistema tipo ST4B tal como se muestra: | | $ l + «Tr) E Figura 1. Regulador de tensión unidades a Gas - Fabricante

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4CONSEJO NACIONAL DE OPERACIÓN CNO Y | v | _ pa e Ea Ve = | Kp Vip + j(K, + Kp X 911: 7 o

bo Je o IF FO ] E E Figura 2. Modelo AVR IEEE ST4B Transter Fcn Denominator. (TA. 1) Imitian imput = initión Output ViKp"VE-If settKC0.577) Vid out

bo Je o IF FO ] E E Figura 2. Modelo AVR IEEE ST4B Transter Fcn Denominator. (TA. 1) Imitian imput = initión Output ViKp"VE-If settKC0.577) Vid out Transter Fcn 1 Integrator2 Integrator! Denominator: [TR 1] es obvia Les Initial condition: O Iú Spñ= initial e Initial condition: VI(KpVt-If_set KC) ; nitian Onput = initial Outpul Upferadtucation mili VElmao: Upper saturation limit VMmax Lower tan Linn A Lower saluration mit: YRmin er satura! Aoi Mera VE. Voltage Transducer and Currant Compensator | | O Gang IN —A 1-4(1)'0.577 — Funcl Figura 3. Modelo AVR implementado. Este regulador cuenta con la funcionalidad de compensación por corriente de generador, la cual esta desactivada por el juego de parámetros actual. Por lo anterior la compensación por corriente de generador está incluida en el modelo pero desactivada, ya que los parámetros Ki y XL están en cero (ver

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CNO Tabla 2). La unidad no cuenta con limitador de corriente estatorica (SCL). Los parámetros correspondientes del AVR se presentan en la Tabla 2 Tabla 2. Parámetros del AVR Pabricante 0 | | EMERSON Voltage measurement time constant TR [s] 0.001 AVR Proportional gain KPR [p.u.] 90 AVR maximum output VRmax [p.u.] 5.36 AVR minimum output VRmin [p.u.] -5.36 AVR time constant TA [s] 0.005

AVR Proportional gain KPR [p.u.] 90 AVR maximum output VRmax [p.u.] 5.36 AVR minimum output VRmin [p.u.] -5.36 AVR time constant TA [s] 0.005 Inner loop proportional gain KPM [p.u.] 1 Inner loop maximum output VMmax [p.u.] 5.36 Inner loop minimum output VMmin [p.u.] -5.36 Potential source gain Kp [p.u.] 1 Maximum excitation voltage VBmax [p.u.] 142 Rectifier regulation factor KC [p.u.] 0.08 Integral gain KIR [p.u.] 20.4 Inner loop feedback gain KG [p.u.] 0 Inner loop integral gail KIM (p.u.] 0 Current source gain Ki [p.u.] 0 Leakage reactance XL [p.u.] 0

13. SISTEMA ESTABILIZADOR DE POTENCIA (PSS) El regulador de tensión de la unidad 1 está equipada con un PSS que puede ser representado con un tipo PSS2A. El diagrama de bloques del PSS y los parámetros correspondientes se presentan en la Figura 4, 5 y Tabla 3 respectivamente.

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6CONSEJO NACIONAL DE OPERACIÓN CNO rre E += e EIA A 1 + a Tu 1+Tw2

Pe .Tw3 .Twd 1 +5 Twi o e pal Compensated Test 1 +11 1 Y: 1+5T10 | | : ed E Low Pass Low Pass + .12 > 1+4Ta > de sT11 Fiber 1 Finor 2 A — Wetmia E] sr Kto Power System Stabilizer Block Diagram (including Test Facilities) Figura 4. Modelo del PSS2A (FABRICANTE). PSS 2A Model Integral of Accelerating Power

A — Wetmia E] sr Kto Power System Stabilizer Block Diagram (including Test Facilities) Figura 4. Modelo del PSS2A (FABRICANTE). PSS 2A Model Integral of Accelerating Power Stabilizer PSS med S Validati From Workspace2 To Workspace8 Phase Lead Phase Lead? —=D Ou2 Lirniter

Upper limit: VSTmax

Gain Lowerlimit: VSTmin

High Pass Filter3 High Pass Filter5 Constant1 (a) T8.5+1 to 1 1 1 ( 1 >| —+ —» _—

In1 T9.5+1 T9.5+1 T9.5+1 T9.5+1 T9.5+1 SD

Filter1 Filter2 Filter3 Filter4 Filter5 (b) Figura 5. Modelo del PSS (PSS2A). (a) General. (b) Ramp Tracking Filter. Parametros 1st Washout 1th Time Constant Tabla 3. Parámetros modelo PSS2A. [s] 7.000 1st Washout 2th Time Constant TW [s] 7.000 2nd Washout 1th Time Constant TW3 [s] 7.000 2nd Washout 2th Time Constant TW4 [s] 5.000 PSS Gain Ks1 | [p.u.] 5.000 2nd Signal Transducer Factor KS2 | [p.u.] 0.648

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CNO Washouts Coupling Factor KS3 | [p.u.] 1.000 1st Lead-Lag Derivative Time Constant TE [s] 0.120 1st Lead-Lag Delay Time Constant TZ [s] 0.040 2nd Lead-Lag Derivative Time Constant T3 [s] 0.120

1st Lead-Lag Derivative Time Constant TE [s] 0.120 1st Lead-Lag Delay Time Constant TZ [s] 0.040 2nd Lead-Lag Derivative Time Constant T3 [s] 0.120 2nd Lead-Lag Delay Time Constant T4 [s] 0,040 2nd Signal Transducer Time Constant T7 [s) 7.000 Ramp Tracking Filter Deriv. Time Constant T8 [s] 0.500 Ramp Tracking Filter Delay Time Constant T9 [s] 0.100 Ramp Tracking Filter Deriv. Time Constant T10 [s] 0.230 Ramp Tracking Filter Delay Time Constant T11 [s] 0.050 Controller Minimum Output | VSTmax | [p.u.] 0.050 Controller Maximum Output | VSTmin | [p.u.] -0.050 1.4. LIMITADORES 1.4.1. Limitador de sobreexcitación (OEL) El modelo dinámico suministrado por el fabricante se presenta en la Figura 6. Los parámetros del modelo implementado se presentan en la Tabla 4. oel_ out ifd Saturation Upper limit: inf

Lower limit: O

>] Integrator3

Rising slew rate: 0.002 Initial condition: O Falling slew rate -0.002 Upper saturation limit 10

Lower saturation limit. O oel_th tmp Integrator1 Lar Initial condition: O HH Upper saturation limit 100 E E Lower saturation limit. O Switch oel_th_lim ¡E el maxlir Figura 6. Modelo del limitador OEL

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CNO Tabla 4. Parámetros OEL. TermoValle - Ul. OEL Proportional Gain TV oel KP— | [pu] | 04 0.4

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CNO Tabla 4. Parámetros OEL. TermoValle - Ul. OEL Proportional Gain TV oel KP— | [pu] | 04 0.4 OEL Integral Gain oel_KIl [1/5] 0.08 0.08 . oa mi : Maximum excitation limiter set point oel_th_lim [pa] 2.8335 2.6543 (Mxl_i_sp) Maximum instantaneous value of field cel maxtim | tp] | a31ze 3.3179 current (fld_¡_max) Inverse timing curve derating scale oel_sf_mod (s] 07 0.7 | factor for the OEL function if : | Nota 1: Los parámetros oel_th_lim, oel_maxlim y oel_sf modif están escalados respecto al parámetro ifbase (Ver tabla Tabla 1). Nota 2: Los parámetros utilizados para la simulación en Digsilent son los enumerados en la columna de Valor Inicial, el cual refleja el valor en MVAR para la sobre excitación temporizada. 1.4,2. Limitador de sub excitación (UEL) El modelo dinámico implementado se presenta en la Figura 7. Los parámetros del modelo implementado se presentan en la Tabla 5. Vector ofimpul values uel lookup x1

Table data: vel lookup_y1

TransterFon+ Abs Denomitator [TR_uel 1] initial input = Initial Output Pm_selvyvl Limiterz Upperimit: yel_hiim Lower limit: vel_lolim vi Transter Fon Limiter Denominator (TR _uel 1] Upper limit inf lei Initial input = Initial Output vi Lower limit 0.1 Upper saturation limit: VAmax Lower saturetion limit. 0 Figura 7. Modelo del limitador UEL

vi Transter Fon Limiter Denominator (TR _uel 1] Upper limit inf lei Initial input = Initial Output vi Lower limit 0.1 Upper saturation limit: VAmax Lower saturetion limit. 0 Figura 7. Modelo del limitador UEL

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CNO Tabla 5. Parámetros UEL Parame Voltage Filter Time Corti TR_uel [p.u.] 5 x0 [p.u.] 0 x1 [p.u.] 0.306603774 uel_lookup_x1 x2 [p.u.] 0.471698113 x3 [p.u.] 0.683962264 x4 [p.u.] 1 yO [p.u.] -0,42122642 yl [p.u.] -0,41509434 uel_lookup_y1 y2 [p.u.] -0.35849057 y3 [p.u.] -0.28773585 y4 [p.u.] 0 leia aid uel_KP pal 0.07 Regulator Integral Gain | uel_KI [1/5] 0.1 UEL output upper limit yl [p.u.] 1 UEL output lower limit A [p.u.] 0 1.4.3. Limitador V/HZ El modelo dinámico implementado se presenta en la Figura 8. Los parámetros se presentan en la Tabla 6. E E > D vhz ref Limiter2 vhz_out Limiter1 Upper limit 0.5 Gain2 Upper limit O (CD? Lower limit: -0.5 Lower limit: -105 vi mx | 1 | ey L y (2) Divide | : ntegrator1 Speed Gain9 9 Initial condition: O Upper saturation limit: O Lower saturetion limit: -10 Figura 8. Modelo del limitador V/Hz unidades a Gas - Fabricante

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Speed Gain9 9 Initial condition: O Upper saturation limit: O Lower saturetion limit: -10 Figura 8. Modelo del limitador V/Hz unidades a Gas - Fabricante

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10CONSEJO NACIONAL DE OPERACIÓN

CNO Tabla 6. Parámetros V/Hz V/Hz limit set point vhz_ref | [p.u.] 1.05 V/Hz Proportional Gain vhz_KP | [p.u.] 0.2 V/Hz Integral Gain vhz_Kl | [p.u.] 0.3 MODELO DEL GENERADOR Y AVR El modelo en el dominio de la frecuencia se presenta en la Figura 9 y Figura 10, (u(lpra2)ruldya Three-Phase Source B a A a b » ¿En E Ur rc Synchronous Machine Three-Phase pu Standard1 ds Three:Phase W-] Measurement Transformer (Two Windings)2 «Qui reachvo power Geo (puja Figura 9. Modelo del generador y el sistema de excitación

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11CONSEJO NACIONAL DE OPERACIÓN

CNO To Viorkspace3 + td Figura 10. Modelo de control sistema de excitación 1.5. CURVA DE SATURACIÓN DEL GENERADOR CTG - UNIDAD 1. Se presenta la curva de saturación del generador de la unidad 1 en la Figura 11 y la Tabla 7: | [CURVA SATURACIÓN Y TERMOVALLE VUNIDAD 1 1.2 T H T | F -— MEDICIONES | l CURVA | | 1.1+ O | h ' | = | : LA | = | E A A A e a da | ¿7 + | [=] | ; at 1

Do : el ; pa dls. => A a: E E E 5 dl y 2d a 0.8mn Aoc

| h ' | = | : LA | = | E A A A e a da | ¿7 + | [=] | ; at 1

Do : el ; pa dls. => A a: E E E 5 dl y 2d a 0.8mn Aoc E | 2 | 2 07 boots A A A A A o | ' Z A 0.6+ a A A AA RA AAA AS AA PA A 0.5 LU ' — UC TI AR" Corriente de campo [pu] Figura 11. Curva de característica de saturación.

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12CONSEJO NACIONAL DE OPERACIÓN Tabla 7. Curva de saturación Es] 0.96369546 0.92919472 A Es 0.98369546 | 0.93986784 0.5 0.58333333 1.00369546 | 0.95012762 0.6 0.66666667 1.02369546 | 0.95997406 0.68369546 | 0.73636944 1.04369546 | 0.96940714 0.72369546 | 0.76887608 Oascssas | 098/0a327 __0.76369546_ | 0.79972933 1.12369546 1.003006 0.78369546 | 0.81453593 114309846 | 101037235 0.82369546 | 0.84290909 CAE Bess 0.84369546 | 0.85647565 a0scasda | 103999131 0.86369546 | 0.86962887 122369546 | 1.03570426 A 1.24369546 | 1.04100387 O ad 1.26369546 | 1.04589014

A e RR 1.28369546 | 1.05036305

A 1.24369546 | 1.04100387 O ad 1.26369546 | 1.04589014

A e RR 1.28369546 | 1.05036305

Mo MER 1.30369546 | 1.05442262 1.6. TURBINA Y GOBERNADOR El sistema de control de velocidad potencia, está basado en el control de combustión de gas de ciclo tipo Brayton, el regulador está implementado en un sistema de control distribuido referencia OVATION fabricados por EMERSON, el cual tiene dos modos de control: e Regulación de velocidad / potencia. e Regulación de control por temperatura. Es de aclarar que este modo de control se activa para limitar la temperatura máxima del sistema y remplaza la acción de control del modo de velocidad potencia cuando está activado. Donde es de aclarar que el modo de operación y objeto del presente modelamiento es el control de velocidad / potencia.

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13CONSEJO NACIONAL DE OPERACIÓN

CNO (+ Sim_Time Clock P_cso d_Pos Qutl Pllot_ Fractlon + Pllot_PI Gain6 pe Temp_Cntr Lal A_CSO|—/+d_Pos Out 'A_Fractlon "| A pur Fiaw Req A_stage_PI Galn1 Inputs Cont_check| Al 41 urbine Speed_med dR out 8_cso d_Pos Qutl IB_Fraction e. P_sp P_set = AH] LJ) E_Stage_PI A Power_Pl MinMax PRE_C5SO era 00 PRE_Fractlon ' PRE_Stage_Pl Verification Gain3 - Share Logic Ins == in4 —PIn2 In3 1n6 Figura 12. Diagrama general del modelo. 1.6.1. MODELOS DINÁMICOS DE CONTROL Las unidades a gas realizan la regulación de carga por medio de cuatro válvulas denominadas

—PIn2 In3 1n6 Figura 12. Diagrama general del modelo. 1.6.1. MODELOS DINÁMICOS DE CONTROL Las unidades a gas realizan la regulación de carga por medio de cuatro válvulas denominadas Válvula Piloto, Válvula A, Válvula B y Válvula de pre mezcla. 1.6.1.1. Modelo del Regulador de Velocidad Un documento de muestra del controlador se presenta en la Figura 13 del regulador de velocidad del fabricante EMERSON. Figura 13. Muestra de la documentación de planta que describe las funciones del controlador

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14CONSEJO NACIONAL DE OPERACIÓN CNO Jutt Upper limi Rising slew rate. — Upper limit a 185 a GuU1_Power_PI_Rate 100 Lower limit CI pra Falling slew rate — Lower limit 0 -GU1_Power_Pl_Rate 0 Cont_chack Initial condition all Switch Gain? dum_CON_ini100 P_mes Constant Figura 14. Modelo control potencia Tabla 8. Parámetros del regulador de velocidad Ul Power _PI P [p.u.] 0.035 GU1_ Power PI l [s] 60 GUl Power _PI_Rate [p.u.] 2.3 DB X Cantidad 5 E _puntos DB Y Cantidad 5 | e puntos La configuración de la función de regulación primaria de frecuencia (Estatismo y Banda Muerta) se ve representada en la Figura 15 y la Tabla 9. DB_Y 100 150 200 Figura 15. Estatismo y banda muerta Tabla 9. Estatismo y banda muerta

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15CONSEJO NACIONAL DE OPERACIÓN

CNO 3781.8 -162

DB_Y 100 150 200 Figura 15. Estatismo y banda muerta Tabla 9. Estatismo y banda muerta

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15CONSEJO NACIONAL DE OPERACIÓN

CNO 3781.8 -162 1.6.1.2. Control de las válvulas de regulación En la Figura 16, Figura 17, Figura 18 y Figura 19 y la Tabla 11, Tabla 12, Tabla 13, y Tabla 14 se presenta el modelo y las características de cada válvula (actuador) del regulador de velocidad. Los parámetros de control de las válvulas se encuentran en la Tabla 10. Tabla 10. Parámetros Control de válvulas GUI VA TO TAB_P_FLOZ2 (puntas) 9 slap A 4 GUI_B Stage P 0.15 TAB_O Pilot (puntos) 9 GU1_Pilot_P 0.35 GUI_B Stage 1 0.02 TAB_A_ flo (puntos) 31 GU1_Pilot_1] 0.05555556 GUI_B_Stage Rate 0.025 TAB_B_flo (puntos) 31 GUI_Pilot_Rate 0.025 GUI_V_B Time 0.5 TAB_O (puntos) 31 GUI_V_P_Time 0.1 GUI PRE Stage P 0.1 TAB_PRE flo (puntos) 7 GUI_A_Stage P 0.15 GUI_PRE_Stage 1 0.02 TAB_O PRE (puntos) 7 GUI_A_Stage 1 0.02 GUI_PRE_Stage Rate 0.025 GUI_A_ Stage Rate 0.025 | GU1_V_PRE_Time | 0.5

Rising slew rate: GU1_Pilot_Rate Falling slew rate: d_Pos -GU1_Pilot_Rate ta Product Upper limit: Transfer 100 Denominator: [GU1_V_P_Time 1]

Rising slew rate: GU1_Pilot_Rate Falling slew rate: d_Pos -GU1_Pilot_Rate ta Product Upper limit: Transfer 100 Denominator: [GU1_V_P_Time 1]

Lower limit: Initial Output: GU1_Pilot_Poz_ini

-10 Initial Input: GU1_Pilot_Poz_ini Initial condition: GU1_Pilot_Poz_ini/GU1_Flow_Pilot Figura16. Modelo válvula piloto Tabla 11. Característica Válvula Piloto

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16CONSEJO NACIONAL DE OPERACIÓN

CNO 0 0.51 0.30220938 0.50600345 0.34781959 0.4442085 0,3505 0,384 0.37732405 0.28056404 0.40171477 0.237831 0.45713171 0.22638431 0.59398135 0.21508088 1 0.2

Rising slew rate: GU1_A_Stage_Rate Falling slew rate: E Eús A Buga E -GU1_A_Stage_Rate 3 : e Product Upper limit: raras di 100 Denominator: [GU1_V_A_Time 1] GU1_A_Stage_l Ñ pra a

initial condition: GUI_A_Poz_iniGU1_A_flow Figura 17. Modelo válvula A Tabla 12. Característica Ir Ea A 0.297079084 0.5 | 0.414064838 0311081887 0.5110.425179399 E a 0324192097 0.52 0.436327136

A ARAS: | 0.41 | 0.335959217 0.53| 0.44676109 0.3 | 0.188850869 0.421 0.346233006 0.54 | 0.455695897

A ARAS: | 0.41 | 0.335959217 0.53| 0.44676109 0.3 | 0.188850869 0.421 0.346233006 0.54 | 0.455695897 0.31/0.217151803 0.431 0.355138024 0.55|0.462536315 0.32 | 0.231084523 0.441 0.363014404 0.56 | 0.467225029 0.33 | 0.232691977 0.451 0.370338908 0.57 0.470744496 0.34 0.247831153 0.461 0.377637034 0.58 0.475815259 9,35 0257612048 0.4710.385394618 0.59 0.487841627 0.36 | 0.269464845 0.48 0.39397592] 0.6| 0.516165102 0.371 0.282907955 db isa

ACUERDO 894

17CONSEJO NACIONAL DE OPERACIÓN

CNO

Rising slew rate: GU1_B_Stage_Rate Falling slew rate: GU1_B_Stage_P -6U1_B_Stage_Rate o Product

GU1_B_Stage_l

Initial condition: GU1_B_Poz_ini/GU1_B_Flow

¡E Gain6 adi Qut1 Upperlimit: Transfer 100 Denominator: [GU1_V_B_Time 1]

Lower limit: — Initial Output: GU1_B_Poz_ini

Initial Input: GU1_B_Poz_ini

Figura 18. Modelo válvula B Tabla 13. Característica Válvula B AB_0| TAB B flo | AB O| TAB . 0.39| 0.316251186 0.51 | 0.428780384

Figura 18. Modelo válvula B Tabla 13. Característica Válvula B AB_0| TAB B flo | AB O| TAB . 0.39| 0.316251186 0.51 | 0.428780384 0.4 | 0.331268109 0.521 0.439881172 ABR 0.41 | 0.34383761 0.53 | 0.448950446 0.31 0194044964 0.42 | 0.353632364 0.54 | 0.455694496 0.31| 0.214700901 0,43 | 0.360949513 0.55| 0.460754609 0.321 0.227495467 0.44 | 0.366597141 0.56| 0.465728483 0331 0236264812 0.45| 0.371681596 0.57 | 0.472703733 0.34| 0.244557925 0.46| 0.377342322 0.58 | 0.483024173 0.351 0.254716295 0.47 | 0.384486174 0.59 | 0.494943965 0.361 0.267647711 0.48 | 0.393572581 0.6| 0.49975326 0.37| 0.283027314 0.49 | 0.404494442 0.38| 0.299717555 0.5| 0.416587219 r Rising siew rate: DA GU1_PRE_Stage_Rate d Pos Falling slew rate: = | -GU1_PRE_Stage_Rate " O aD) G L0.58+1] ca Qut1 Upper limit: Transfer 100 Denominator: [GU1_V_PRE_Time 1] om. limit: — initial Output: GU1_PRE_Poz_ini Initial condition: initial Input: GU1_PRE_Poz_ ini

" O aD) G L0.58+1] ca Qut1 Upper limit: Transfer 100 Denominator: [GU1_V_PRE_Time 1] om. limit: — initial Output: GU1_PRE_Poz_ini Initial condition: initial Input: GU1_PRE_Poz_ ini GU1_PRE_Poz_ini/GU1_PRE_Flow Figura 19. Modelo válvula premix

ACUERDO 894

18CONSEJO NACIONAL DE OPERACIÓN

CNO Tabla 14.Característica Válvula Premix 1.6.1.3. Modelo de turbina El modelo de la turbina se presenta en la Figura 20 y los parámetros en la Tabla 15: 1-D T(u) A ctm Pol P_rated CO) me 0.85+1 Pa 1/[(GU1_Turb_Time)(s)+1] P_rated

Table data: TAB POW2 Initial output:

Breakpoints: GU1_Pow_ini_PU

TAB_FLO2

Initial input: GU1_Pow_ini_PU Figura 20. Modelo turbina

Tabla 15. Parámetros Turbina PEA GU1 Turb_Time 0.8

TAB_POW2 92

(puntos) TAB_FLO2 92 (puntos) En la Figura 21 y la Tabla 16 se presenta la respuesta de la potencia respecto al flujo de gas:

ACUERDO 894

19CONSEJO NACIONAL DE OPERACIÓN

CNO Figura 21 FLUJO VS. POTENCIA 0.31 | -0.048689592 0.32 | -0.038394302 0.33] -0.028155966 0.34 | -0.017974585 0,35| -0.007850157 0.36 | 0.002217316 0.37| 0.012227836 0.38| 0.022181401

0.33] -0.028155966 0.34 | -0.017974585 0,35| -0.007850157 0.36 | 0.002217316 0.37| 0.012227836 0.38| 0.022181401 0.39| 0.032078013 0.4| 0.041917671 0.41 | 0.051700374 0.42 | 0.061426124 0.43 0.07109492 0.44 | 0.080706761 0.45 | 0.090261649 0.46| 0.099759582 0.47| 0.109200562 0.48 | 0.118584588 0.49 | 0.12791166

TAB_POW2

_ ._ sa" dl ) 0.8 1 1.2 FLUJO Tabla 16. Flujo Vs. Potencia DE . y A] 2d Sh lt 0.5| 0.137181777 0.51 | 0.146394941 0.52| 0.155551151 0.53| 0.164650406 0.54 | 0.173692708 0.55| 0.182678056 0.56 0.19160645 0.57 0.20047789 0.58 | 0.209292375 0.59 | 0.218049907 0.6| 0.226750485 0.61] 0.235394109 0.62 | 0.243980779 0.63 | 0.252510494 0.64 | 0.260983256 0.65| 0.269399064 0.66| 0.277757918 0.67 | 0.286059818 0.68 | 0.294304764

0.63 | 0.252510494 0.64 | 0.260983256 0.65| 0.269399064 0.66| 0.277757918 0.67 | 0.286059818 0.68 | 0.294304764 0.69 | 0,302492756 An PO Wa | o.7Í 0.31062379 0.71 0.318697877 0.72 | 0.326715007 0.73| 0.334675183 0.741 0.342578405 0.75 | 0.350424673 0.76 | 0.358213987 0.77| 0365946347 0.781 0.373621753 0.79| 0.381240205 0.8] 0.38801703 0.81 | 0.396306247 0.82| 0.403753837 0.83 | 0.411144473 0.84 | 0.418478155 0.85| 0.425754883 0.86 | 0.432974657 0.87| 0.440137478 0.88| 0.447243344 0.89| 0.454292256

ACUERDO 894

20CONSEJO NACIONAL DE OPERACIÓN

CNO 'AB_POW2 A 0.9| 0.461284214 LOL | 0.53443679 0.91 | 0.468219218 1.02 0.5407453 0.92 | 0.475097268 1.03 | 0.546996856 0.93 | 0.481918364 1.04 | 0.553191458 0.94 | 0.488682506 1.05 | 0.559329107 0.95 | 0.495389695 1.06 | 0.565409801

0.93 | 0.481918364 1.04 | 0.553191458 0.94 | 0.488682506 1.05 | 0.559329107 0.95 | 0.495389695 1.06 | 0.565409801 0.96 | 0.502039929 1.07 | 0.571433541 0.97 | 0.508633209 1.08 | 0.577400328 0.98 | 0.515169535 1.09 | 0,58331016 0.99 | 0.521648907 1.1] 0.589163038 | 0.528071325 1.11 | 0.594958962 1.6.1.4. Modelo del Control por temperatura 4-0 Tíu S va plicicies JA gd ie ei Aa 1 Initial Output: GU1_Temp_ini

Initial Input: GU1_Temp_ini

Temp_Max 1.12| 0.600697933 1.13| 0.606379949 1.14| 0.612005011 1.15 0.61757312 1.16| 0.623084274 1.17| 0.628538475 1.18| 0.633935721 1.19/ 0.639276013 1.2 | 0.644559352 1.65 l

Initial condition: GU1_Total_flow_for_Pow/4

Upper saturation limit: GU1_Max_Valve_Stroke

Lower saturation limit: -inf Figura 22. Modelo control de temperatura Tabla 17. Modelo contro! de temperatura GUI Max Valve Stroke 100 | GUl1 Temp Con time delay Z

GUl Temp Con tn 3 — GU1_ Temp Con P 0.05 GU1 Temp Con _lI 0.1 GUl1_Temp_Max 1200 TEMP_P_Ul (puntos) 3

GUl1 Temp Con time delay Z GUl Temp Con tn 3 — GU1_ Temp Con P 0.05 GU1 Temp Con _lI 0.1 GUl1_Temp_Max 1200 TEMP_P_Ul (puntos) 3 TEMP_T_U1 (puntos) 3

ACUERDO 894

2lCONSEJO NACIONAL DE OPERACIÓN

CNO

ACUERDO 894

22CONSEJO NACIONAL DE OPERACIÓN CNO Anexo 2: Tablas de parámetros y Diagramas de Bloques de los controles asociados a la Unidad 2 - ST.

2. Unidad 2 ST

21, PARÁMETROS DE GENERADOR, TRANSFORMADOR ELEVADOR Y RED DE

ALTA TENSIÓN.

Los parámetros utilizados en el proceso de modelado del generador, transformador elevador y red eléctrica se muestran en la Tabla 1. Los estudios se desarrollaron asumiendo que el torque de entrada (torque mecánico) es constante. Tabla 1. Parámetros del generador, Transformador elevador y Red eléctrica. Denominación - Turbina vapor Fabricante - Brush Tipo - Rotor liso Rated power Sn [VA] 91165000 Rated generator voltage Un [V] 13800 Frequency grid fn [Hz] 60 Armature resistance Ra [ohm] 0.003 Leakage reactance Xi [p.u.] 0.135 Unsaturated d axis synchronous Xd fa] 1.950 reactance Unsaturated d axis transient reactance Xpd [p.u.] 0.210 Unsaturated d axis subtransient X ¿Un : reactance ppd st Bucal Unsaturated q axi hr saturated q axis synchronous Xq mas 1.770 reactance Unsaturated q axis transient reactance Xpq [p.u.] 0.34

Unsaturated d axis subtransient X ¿Un : reactance ppd st Bucal Unsaturated q axi hr saturated q axis synchronous Xq mas 1.770 reactance Unsaturated q axis transient reactance Xpq [p.u.] 0.34 Unsaturated q axis subtransient reactance Xppg Ut] Les d axis transient open circuit time id Tpd [s] 12.200 constant d axis subtransient open circuit time E Tppd [s] 0.040 constant q axis transient open circuit time constant Tpa [s] id

ACUERDO 894

23CONSEJO NACIONAL DE OPERACIÓN

CNO Potencia Nominal q axis subtransient open circuit time Tppa (s] 0.120 constant Inertia constant H [MWs/MVA] 12.623 Field current (no load) (excitatriz) ifbase [Adc] 2.180 Field voltage (no load) (excitatriz) vfbase [Vdc] 15.000 90000000 Sntr [VA] Tensión nominal del primario Untr2 [V] 13800 Tensión nominal del secundario Untr1 [V] 115000 Leakage inductance Uk [p.u.] 0.125 Potencia de corto-circuito del bus de Alta Tensión " [MVA] Puna [| X/R - - 10 23, REGULADOR DE TENSIÓN (AVR) Las unidad 2 de Termovalle está equipadas con un sistema de excitación que puede ser modelado como un sistema tipo ST4B tal como se muestra en la Figura 1, 2 y 3. Kdr 4 +sTdr Kpr Compensation | N 4 E +8Tr) Figura 1. Regulador de tensión unidades a Gas - Fabricante

ACUERDO 894

24CONSEJO NACIONAL DE OPERACIÓN

CNO

Kdr 4 +sTdr Kpr Compensation | N 4 E +8Tr) Figura 1. Regulador de tensión unidades a Gas - Fabricante

ACUERDO 894

24CONSEJO NACIONAL DE OPERACIÓN

CNO Transter Fcn 1 D TRY Integratort Integestorz lenominator TT E Initial condition: O e " Intval condition. VHKp"Wt11 set KC) Initan Onput = initial Output Vi P mi p pr Upper saturaticn limit: VRmax mena sico ! It ter Lower saturation limit: VArmin Or ERTIAOO MIL TS a Ve 1 Ko Vr +40, + M1) rl e 75) dá == Fun DEA la KO Pr Ml) , [nx "mt Figura 2. Modelo AVR IEEE ST4B Transfer Fcn Denominator: [TÁ 1] Invian input = inition Output VI(KpVLlf_setKC0.577) Vfd out VE. Vollage Transducer and (>) Current Compensator a E] EA HN FEX Saturation 0> E] o Gane Ey | b (10(1))1.732 : Ines | Funct2 Y E | Sa . sqri(0.75-4(1)"2) Funct1 — 1-u(1)'0.577 _— Funct Figura 3. Modelo AVR implementado.

ACUERDO 894

25CONSEJO NACIONAL DE OPERACIÓN CNO Este regulador cuenta con la funcionalidad de compensación por corriente de generador, la cual esta desactivada por el juego de parámetros actual. Por lo anterior la compensación por corriente de generador está incluida en el modelo pero desactivada, ya que los parámetros Ki y XL están en cero (ver Tabla 2).

cual esta desactivada por el juego de parámetros actual. Por lo anterior la compensación por corriente de generador está incluida en el modelo pero desactivada, ya que los parámetros Ki y XL están en cero (ver Tabla 2). La unidad no cuenta con limitador de corriente estatórica (SCL). Los parámetros correspondientes del AVR se presentan en la Tabla 2. Tabla 2. Parámetros del AVR aramctro Fabricante - EMERSON Voltage measurement time constant TR [s] 0.001 AVR Proportional gain KPR [p.u.] 144 AVR maximum output VRmax [p.u.] 5.36 AVR minimum output VRmin [p.u.] -5,36 AVR time constant TA [s] 0.005 Inner loop proportional gain KPM [p.u.] 1 Inner loop maximum output VMmax [p.u.] 5.36 Inner loop minimum output VMmin [p.u.] -5.36 Potential source gain Kp [p.u.] L Maximum excitation voltage VBmax [p.u.] 1.2 Rectifier regulation factor KC [p.u.] 0.08 Integral gain KIR [p.u.] 18 inner loop feedback gain KG [(p.u.] 0 Inner loop integral gail KIM [p.u.] 0 Current source gain Ki [p.u.] 0 Leakage reactance XL [p.u.] 0 2.3. SISTEMA ESTABILIZADOR DE POTENCIA (PSS) El regulador de tensión de la unidad 2 no cuenta con sistema estabilizador de potencia. 2.2. LIMITADORES 2.4.1. Limitador de sobreexcitación (OEL) El modelo