Caso práctico de simulacións complementarias da NTS

No post anterior do blogue analizamos os programas de simulación máis empregados actualmente para realizar as simulacións complementarias descritas na Norma Técnica de Supervisión (NTS). Estas simulacións permiten certificar o cumprimento por parte dunha planta de xeración cos requisitos técnicos do código de rede de conexión en España.

Neste post analizamos, mediante un caso práctico, cada unha das simulacións complementarias que debe realizar unha planta de xeración para certificar o cumprimento co código de rede.

Descripción da planta de xeración obxecto de estudo

Escolleuse como planta de estudo un parque eólico de 40 MW conectado á rede de transporte nun nivel de tensión de 220 kV. O Punto de Conexión á Rede (PCR) é compartido con outras instalacións polo que os requisitos avaliaranse en Barras de Central (BC), en lugar de no PCR, conforme as indicacións da NTS para o caso de instalacións compartidas.

Requisitos técnicos aplicables á planta de xeración

O parque eólico estudado é unha planta de tipo D, dacordo ca significatividade definida na NTS, ao estar conectado nun nivel de tensión (220 kV) superior a 110 kV. En consecuencia, seranlle de aplicación todos os requisitos técnicos descritos na NTS, ao ser o tipo de planta máis esixente (fóra dos requisitos exclusivos para xeración síncrona). Entre os diferentes requisitos aplicables, o cumprimento dos seguintes pódese certificar mediante a realización das simulacións complementarias descritas na NTS.

• 5.1. Modo de regulación potencia-frecuencia limitado a sobrefrecuencia (MRPFL-O)
• 5.2. Modo de regulación potencia-frecuencia limitado a subfrecuencia (MRPFL-U)
• 5.3. Modo de regulación potencia-frecuencia (MRPF)
• 5.7. Capacidad de potencia reactiva
• 5.8. Control de potencia reactiva

Analizamos a continuación as simulacións complementarias para cada un destes cinco requisitos técnicos.

Modo de regulación potencia-frecuencia limitado a sobrefrecuencia (MRPFL-O)

Esta simulación permite avaliar a resposta dinámica do parque en potencia ante incrementos significativos na frecuencia da rede. Para iso, leva a cabo un varrido de frecuencias desde 50 Hz ata 51,4 Hz, tal e como se pode apreciar na seguinte figura, e se chequea que as reducións de potencia do parque e o tempo de estabilización cumpren cos rangos indicados na norma.

Modo de regulación potencia-frecuencia limitado a subfrecuencia (MRPFL-U)

Esta simulación permite avaliar a resposta dinámica do parque en potencia ante caídas significativas na frecuencia da rede. Para iso, leva a cabo un varrido de frecuencias dende 50 Hz ata 48,4 Hz, tal e como se pode apreciar na seguinte figura, e se chequea que os incrementos de potencia do parque e o tempo de estabilización cumpren cos rangos indicados na norma.

Tanto para o modo MRPFL-O como para o modo MRPFL-U, os resultados das simulacións mostran que se alcanzan os valores de potencia requiridos pola norma, pero nun tempo lixeiramente superior ao requirido. Por iso, recomendariamos axustar os parámetros necesarios do controlador de planta para acelerar a resposta do módulo de control de potencia-frecuencia, sempre que se conte co visto bo do fabricante de dito controlador.

Modo de regulación potencia-frecuencia (MRPF)

Esta simulación permite avaliar a resposta dinámica do parque en potencia ante variacións leves na frecuencia da rede. Para iso, leva a cabo un varrido de frecuencias entre 49,7 Hz e 50,3 Hz e chequéase que as variacións de potencia do parque e o tempo de estabilización cumpren cos rangos indicados na norma.

Na seguinte figura móstranse os resultados da simulación para o caso de sobrefrecuencia, os cales cumpren cos requisitos da norma, tanto en variación de potencia como en tempo de estabilización.

Requisito de capacidade de potencia reactiva

Esta simulación estática permite avaliar a capacidade de xeración e absorción de potencia reactiva do parque tanto á súa potencia máxima (Fig 4 izq.) como a potencias inferiores á máxima (Fig 4 der.).

Na Fig 4 podemos apreciar o cumprimento do requisito ao quedar a curva de capacidade do parque (liña descontinua) por fóra da curva requirida na NTS. Se tes interese en saber máis sobre esta simulación podes ler sobre ela nun post anterior do blogue de Norvento.

Requisito de control de potencia reactiva

As simulacións do control de potencia reactiva permiten avaliar a resposta dinámica do parque en potencia reactiva ante variacións en consigna de reactiva, na consigna de factor de potencia ou na tensión á entrada do parque. Para iso, é necesario simular por separado os tres modos de control de potencia reactiva:

• Modo de control de potencia reactiva
• Modo de control de factor de potencia
• Modo de control de tensión

Na seguinte figura mostramos os resultados obtidos na simulación do modo de control de potencia reactiva, onde se pode apreciar como o parque alcanza as consignas requiridas de reactiva en tempos inferiores aos requiridos na norma.

Que documentación tengo que entregar para certificar o cumprimento dos requisitos técnicos?

Para certificar o cumprimento dos requisitos técnicos mencionados anteriormente deberanse entregar a un certificador autorizado os informes das simulacións complementarias, ademais dos certificados dos equipos da planta. Unha vez verificado o cumprimento de todos os requisitos aplicables, o certificador autorizado emitirá o certificado final de planta, o cal certifica o cumprimento dos códigos de rede.

Dende Norvento axudamos aos nosos clientes a certificar o cumprimento dos códigos de rede, requisito indispensable para a entrada en operación comercial dunha planta de xeración.