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COMELECINCA POWER SYSTEMS, C.A. CENTRALES ELÉCTRICAS, GRUPOS ELECTRÓGENOS, SERVICIOS DE MANTENIMIENTO RIF J-08011991-6
Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
Propiedad intelectual de Comelecinca Power Systems, C.A. se prohíbe la reproducción total o parcial del mismo, así como su divulgación sin la autorización expresa de Comelecinca Power Systems, C.A.
Generación Distribuida y la Operación
Interconectada a la Red UtilitariaPor el Ing. Octavio Casado González, PhD.
Presidente - Director Ejecutivo de Comelecinca Power Systems, C.A.
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
Generación Distribuiday la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
Contenido
1.- Conceptos y Terminología.
1.1.- Generación o Producción Centralizada de la Energía Eléctrica.
1.2.- Generación Distribuida o Dispersa de la Energía Eléctrica.
2.- Criterios y Dispositivos para la Generación Distribuida.3.- Factores técnicos para la interconexión de la Generación Distribuida a la red utilitaria.
4.- Factores Técnicos que afectan la Generación Distribuida.
5.- Conclusiones.
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
1.- Conceptos y Terminología.
1.1.- Generación o Producción Centralizada de la Energía Eléctrica.
1.2.- Generación Distribuida o Dispersa de la Energía Eléctrica.
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
1.1.- Generación o Producción Centralizada de la Energía Eléctrica.
Es la producción (Generación) de la energía eléctrica en el lugar donde se cuenta de forma aprovechable, constante y segura de los recursos energéticos primarios como la energía hídrica (hidráulica), térmica (hidrocarburos), nuclear, geotérmica, eólica, etc., para luego transportarla (Transmisión) a los grandes centros de consumo y al final ponerla de forma utilizable en manos de los consumidores (Distribución).
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
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5 MW/1000V 7.5 MVA 21 kV5 MW/1000V 7.5 MVA 21 kV
TOTAL 50 MW TOTAL 50 MW
21 kV120 MVA
230 KV
120 MVA
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5 MW/1000V 7.5 MVA 21 kV5 MW/1000V 7.5 MVA 21 kV5 MW/1000V 7.5 MVA 21 kV5 MW/1000V 7.5 MVA 21 kV
TOTAL 50 MW TOTAL 50 MW
21 kV120 MVA
230 KV
120 MVA
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
1.2.- Generación Distribuida o Dispersa de la Energía Eléctrica. Es la producción de energía eléctrica mediante sistemas de generación de mucha menos magnitud que lo de las grandes centrales convencionales, con el criterio que deben estar situadas cercas o dentro de las instalaciones que consumen esa energía eléctrica, generalmente de índole industrial o comercial. La fuente de energía primaria puede ser muy variada: Química (gas, diesel, etc.), Eólica, Solar, Biomasa, Etc. Técnicamente hablando pueden o no estar conectados a la red utilitaria. La Norma IEEE 1547 limita su potencia a 10 MW y la Norma Fondonorma 3969 la limita a 50 MW.
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
1.2.- Generación Distribuida de la Energía Eléctrica.
1.2.3.- Sistema Eléctrico de Potencia Local (SEPL)
1.2.1.- Recurso Distribuido (RD)
1.2.2.- Sistema Eléctrico de Potencia (SEP)
1.2.4.- Punto Común de Acoplamiento (PCC)
1.2.6.- Condición “Isla” (Intencional o No intencional)
1.2.8.- Operador del Área del Sistema Eléctrico de Potencia1.2.7.- Área del Sistema Eléctrico de Potencia
1.2.9.- Sistema de Interconexión
1.2.5.- Punto de Conexión del RD
1.2.10.- Barra Infinita1.2.11.- Barra finita
1.2.1.1.- Recurso Distribuido Convencional 1.2.1.2.- Recurso Distribuido No Convencional
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
Recurso Distribuido (RD)
Recurso Distribuido (RD)Recurso Distribuido
(RD)
Sistema Eléctrico de Potencia (SEP)Sistema Eléctrico de Potencia (SEP)
Sistema Eléctrico de
Potencia Local
Punto Común de Acoplamiento (PCC)
Punto de Conexión
del RD
Punto de Conexión
del RD
Sistema de Interconexión
Área del Sistema Eléctrico de Potencia
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
Condición “Isla” Operación de Sistema Eléctrico de Potencia de forma aislada
Isla Intencional
Isla no intencional
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
2.- Criterios y Dispositivos para la aplicación de la Generación Distribuida.
2.1.- Criterios para la aplicación de la Generación Distribuida.
2.1.1.- Mejorar la disponibilidad y seguridad del Área del Sistema Eléctrico de Potencia
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
2.- Criterios y Dispositivos para la aplicación de la Generación Distribuida.
2.1.- Criterios para la aplicación de la Generación Distribuida.
2.1.2.- Aumentar la utilización de energías renovables
Energía Eólica
Energía Solar
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2.- Criterios y Dispositivos para la aplicación de la Generación Distribuida.
2.1.- Criterios para la aplicación de la Generación Distribuida.
2.1.3.- Bajar los costos de producción de la energía eléctrica
Energía Eólica
Energía Solar
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
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2.- Criterios y Dispositivos para la Generación Distribuida.
Dispositivos para la Generación Distribuida
2.1.- Grupos Electrógenos
2.2.- Aerogeneradores
2.3.- Energía Solar
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Dispositivos para la Generación Distribuida
2.1.- Grupos Electrógenos
2.2.- Aerogeneradores
2.3.- Energía Solar
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
2.- Criterios y Dispositivos para la aplicación de la Generación Distribuida.
2.2.- Dispositivos para la aplicación de la Generación Distribuida.
2.2.1.- Grupos Electrógenos
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2.- Criterios y Dispositivos para la aplicación de la Generación Distribuida.
2.2.- Dispositivos para la aplicación de la Generación Distribuida.
2.2.1.- Grupos Electrógenos (Centrales Eléctricas)
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
2.- Criterios y Dispositivos para la aplicación de la Generación Distribuida.
2.2.- Dispositivos para la aplicación de la Generación Distribuida.
2.2.1.- Grupos Electrógenos (Forma de aporte de la Energía Eléctrica)
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SEP-L
SEP
Consumidores
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
~ ~ ~~
SEP-L
SEP
Consumidores
Punto Común de Acoplamiento
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Dispositivos para la Generación Distribuida
2.2.- Aerogeneradores
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
2.- Criterios y Dispositivos para la aplicación de la Generación Distribuida.
2.2.- Dispositivos para la aplicación de la Generación Distribuida.
2.2.2.- Generadores Eólicos (Aerogeneradores)
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
2.- Criterios y Dispositivos para la aplicación de la Generación Distribuida.
2.2.- Dispositivos para la aplicación de la Generación Distribuida.
2.2.2.- Generadores Eólicos (Conformación)
Generador de Inducción
Caja de engranajes
Mecanismos de Orientación y
Exposición de la Aspas
Generador de Inducción
Caja de engranajes
Mecanismos de Orientación y
Exposición de la Aspas
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
2.- Criterios y Dispositivos para la aplicación de la Generación Distribuida.
2.2.- Dispositivos para la aplicación de la Generación Distribuida.
2.2.2.- Generadores Eólicos (Forma de aporte de la Energía Eléctrica)
Rectificador-inversor conectado a generador inducción.
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Rectificador-inversor conectado a generador inducción.
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
2.- Criterios y Dispositivos para la aplicación de la Generación Distribuida.
2.2.- Dispositivos para la aplicación de la Generación Distribuida.
2.2.2.- Generadores Eólicos (Forma de aporte de la Energía Eléctrica)
Generador asincrónico de rotor bobinado(por modulación de amplitud polar PAM)
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
Generador de Inducción
El Aerogenerador
Devanados (estator) Inducidos
Devanados (estator)
Inductores
Rotor Jaula de Ardilla
Eje de Generador
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
Principio de funcionamiento y explotación comercialGenerador asincrónico de doble estator (por modulación de
amplitud polar PAM)
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
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Dispositivos para la Generación Distribuida
2.3.- Energía Solar
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
2.- Criterios y Dispositivos para la aplicación de la Generación Distribuida.
2.2.- Dispositivos para la aplicación de la Generación Distribuida.
2.2.3.- Energía Solar (Fotovoltaica)
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
2.- Criterios y Dispositivos para la aplicación de la Generación Distribuida.
2.2.- Dispositivos para la aplicación de la Generación Distribuida.
2.2.3.- Energía Solar (Fotovoltaica) Conformación
Módulos de Celdas Fotovoltaicas
Inversor Electrónico y Sistema de Interconexión
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
2.- Criterios y Dispositivos para la aplicación de la Generación Distribuida.
2.2.- Dispositivos para la aplicación de la Generación Distribuida.2.2.3.- Energía Solar (Forma de aporte de la Energía Eléctrica)
Módulos de Celdas Fotovoltaicas
Inversor Electrónico y Sistema de
Interconexión
Módulos de Celdas Fotovoltaicas
Inversor Electrónico y Sistema de
Interconexión
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
4.- Factores Técnicos que afectan la aplicación de la GD.4.1.- Tipo de Criterio de Interconexión.
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
SEP-L
12.47 kV
230 kV
C1
C2
C3
C4
SE1
Suscriptor 1
Suscriptor 2
SEP-C
69 kV
Suscriptor 3
12.47 kV~ ~ ~ ~
G1 G3G2 G4
12.47 kV
MWMVAR
MWMVAR
MWMVAR
MWMVAR MWMVAR
MW MVAR
PCC
MWMVAR
MVARMW
MVAR
MW
MVAR
MW
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
Factores importantes de tomar en cuenta para conexión y operación en paralelo con la red utilitaria:
1.- Control de Importación-Exportación de potencia (MW y MVAR) en el Punto Común de Conexión (PCC).
2.- Implantación y ajustes de las Protecciones Eléctricas adecuadas al sistema y a la operación de Importación-Exportación.
3.- Aumento de la contribución de Corriente de Cortocircuito a la Red Utilitaria.
4.- Control de la maniobra de salida de bloques de potencia.
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
SEP-L
12.47 kV
230 kV
C1
C2
C3
C4
SE1
Suscriptor 1
Suscriptor 2
SEP-C
230 kV
Suscriptor 3
12.47 kV~ ~ ~ ~
G1 G3G2 G4
12.47 kV
MVARMW
MVAR
MW
MWMVAR
MW MVAR
MWMVAR
MWMVAR MWMVAR
MW MVAR
MVAR
MW
1.- Control de Importación-Exportación de potencia (MW y MVAR) en el Punto Común de Conexión (PCC).
MWMVAR
MW MVAR
PCC
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
Escenarios para el cálculo de corriente de cortocircuito con Grupos Electrógenos en paralelo con la Red Utilitaria.
Red Utilitaria
Central de Generación Distribuida
~~
X
G1 G2
IccG1 IccG2
IccRed
IccG2+IccG1+IccRedCalculadas en este punto
Cortocircuito trifásicoAporte de Icc desde
motores en el sistema
Fig. 8-10
Escenarios para el cálculo de corriente de cortocircuito con Grupos Electrógenos en paralelo con la Red Utilitaria.
Red Utilitaria
Central de Generación Distribuida
~~
X
G1 G2
IccG1 IccG2
IccRed
IccG2+IccG1+IccRedCalculadas en este punto
Cortocircuito trifásicoAporte de Icc desde
motores en el sistema
Escenarios para el cálculo de corriente de cortocircuito con Grupos Electrógenos en paralelo con la Red Utilitaria.
Red Utilitaria
Central de Generación Distribuida
~~
X
G1 G2
IccG1 IccG2
IccRed
IccG2+IccG1+IccRedCalculadas en este punto
Cortocircuito trifásicoAporte de Icc desde
motores en el sistema
Fig. 8-10
3.- Aumento de la contribución de Corriente de Cortocircuito a la Red Utilitaria.
IccRedIccRed+ IccG1 + IccG2
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
5.- Conclusiones
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
1.- La implantación de una Generación Distribuida segura y sustentable dependerá de la constancia de suministro de la Energía Primaria (Justificación Estratégica).
2.- La implantación de una Generación Distribuida factible dependerá de que los costos de mercado mayoritario de energía hagan que la recuperación de la inversión este dentro de períodos aceptables financieramente hablando (Justificación Económica).
3.- Generación Distribuida deberá ser obligatoriamente menos contaminante que la energía primaria del sistema mayoritario, ya que sería más justificable hacer las inversiones en dicho sistema eléctrico para cumplir con el crecimiento de la demanda eléctrica (Justificación Ambiental).
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
Preguntas y Aclaratorias.
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Generación Distribuida y la Operación Interconectada a la Red Utilitaria
Muchas Gracias por su Atención e Interés