SW para as simulacións complementarias da NTS

No post anterior do blogue analizamos a Norma Técnica de Supervisión (NTS) elaborada por Rede Eléctrica de España e a Asociación de Empresas de Enerxía Eléctrica (AELEC) e que indica como se deben avaliar e certificar cada un dos requisitos técnicos establecidos nos códigos de rede de conexión. Como resultado de dito análise, destacamos a importancia das simulacións complementarias á hora de certificar o cumprimento dalgúns destes requisitos técnicos.

As simulacións complementarias descritas na NTS poden realizarse mediante calquera programa de simulación eléctrica, sen esixirse na norma a utilización dun software concreto. Ademais, tampouco se esixe que sexan realizadas por parte dunha entidade acreditada. Así a todo, o modelo dinámico da planta empregado nas simulacións si que deberá estar validado por parte dun certificador autorizado. Dito modelo da planta estará composto polo modelo dinámico non soamente das unidades xeradoras de electricidade (ex. aeroxeradores, investidores, etc.) senón tamén dos compoñentes adicionais da planta (ex. controlador da planta, STATCOM, etc.).

En Norvento traballamos con distintos paquetes de SW en función do proxecto concreto, pero sen dúbida para o que se refire aos estudos requiridos pola NTS os máis interesantes son Power System Simulator for Engineering, de Siemens (PSS/E en diante) e Power Factory, de DIgSILENT. Estes son probablemente os programas de simulación eléctrica máis empregados, e os que cremos máis adecuados para realizar simulacións como as requiridas na NTS. Hoxe ímonos a centrar en coñecer algo máis PSS/E.

Power System Simulator for Engineering (PSS/E)

PSS/E é un software de SIEMENS desenvolto a partir de 1972 e que foi evolucionando e implantándose como unha das ferramentas de referencia mundial para a análise e simulación de sistemas de transmisión de potencia.

Actualmente, PSS/E é o formato estándar de datos e modelos utilizado en moitos países do mundo. En particular, en España é o software empregado polo Operador do Sistema (Rede Eléctrica de España), quen require a entrega de modelos dinámicos das plantas de xeración compatibles con PSS/E para aquelas plantas que, ou ben se vaian a conectar á Rede de Transporte, ou ben teñan unha potencia instalada superior a 10 MW. Por todo iso, a gran maioría dos fabricantes de módulos de xeración (ex. aeroxeradores, investidores, etc.) dispoñen de modelos en formato PSS/E, o que facilita a intercambiabilidade de datos e modelos entre diferentes organizacións e entidades.

PSS/E permite realizar simulacións tanto estáticas como dinámicas, de tal maneira que calquera das simulacións complementarias requiridas na NTS pode levar a cabo mediante este programa de simulación. Para iso, ademais do paquete básico de PSS/E é preciso dispoñer do módulo dinámico.

Móstrase a continuación un exemplo de simulación dinámica en PSS/E, onde se avaliou a resposta en potencia reactiva (en azul) e en tensión (en verde) dun parque eólico ante variacións en consigna de potencia reactiva do parque (en vermello).

Unha das grandes vantaxes de PSS/E é a de posibilitar un alto grao de automatización das simulacións grazas á posibilidade de desenvolver scripts nunha linguaxe de programación tan coñecido como Python. Para o equipo de Norvento esta automatización é esencial xa que nos permite realizar múltiples casos de simulación e lanzar algoritmos para post procesar os resultados, todo iso contribuíndo a reducir tempos de execución.

A Fig 1, por exemplo, foi representada a través da interface gráfica de PSS/E. Sen embargo, devandita figura podería representarse tamén a través de librerías externas de Python, por exemplo a librería matplotlib, o cal reduciría os tempos de execución.

En próximos posts seguiremos explorando os SW de simulación e veremos un exemplo práctico das simulacións complementarias requiridas para certificar o cumprimento por parte dunha planta dos códigos de rede, co fin de aclarar os estudos que necesitará presentar un promotor para conectar unha planta de xeración renovable á rede.