IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - Noviembre/Diciembre 2017 - 62

✔✔A 59.3 Hz, los sistemas de energía FVD "tradicionales" (interconectados de conformidad con el
estándar 1547-2003 del IEEE) se
disparan fuera de línea. La Norma
14H de Hawái actualmente exige
que la generación de FVD siga
funcionando en las excursiones de
baja frecuencia hasta 57 Hz. No
obstante, se mantienen 60 MW de
energía FVD "tradicional" que no
pueden ser fácilmente (o económicamente) retroadaptados para seguir funcionando en excursiones
Hora (s)
de frecuencia o tensión.
✔✔A 58.9 Hz, el primer bloque de
gráfico 1. La respuesta de frecuencia real al disparo de una unidad generadora en Oahu.
la UFLS se desconecta, el cual
retira la generación de FVD y de
carga en ciertos alimentadores. Un bloque de la UFLS
Cómo la energía FVD impacta sobre el
es por lo tanto menos eficaz que en el caso anterior a
rendimiento del sistema de potencia a
la instalación de FVD (o por la noche cuando no hay
gran escala en Hawái
producción de FVD). Esta eficacia reducida significa
Hawái es líder en la utilización de energías renovables disque uno o dos bloques de la UFLS ya no son suficientribuidas. Hawaiian Electric Companies (HECO) opera los
tes para restaurar la frecuencia; en cambio, ahora son
servicios públicos en las islas de Hawái, Oahu, Maui, Molonecesarios tres, cuatro o incluso cinco bloques de la
kai y Lanai. Hoy en día, el 15% de los clientes en estas islas
UFLS. En este caso concreto, 76,000 clientes fueron
tiene sistemas de FVD. En Oahu (la isla más densamente
desconectados.
poblada), en torno a un tercio de las viviendas unifamiliares
Hawái, que está en la vanguardia de estas cuestiones, está
tienen energía FVD. Estos altos niveles de penetración han
generado desafíos técnicos en el sistema de distribución (p. encontrando maneras de gestionarlas. Debido al aumento
ej., la mitad de los circuitos ahora se retroalimentan en la de instalaciones de energía FVD en el sistema, HECO está
subestación) y el sistema de transmisión; profundizaremos cambiando continuamente los alimentadores que se utilizarán para la UFLS. HECO establece diversos sistemas de
en este último.
Un problema fundamental a nivel de sistema relativo a UFLS dependiendo de la hora del día y de cuánta energía
la energía FVD es la degradación de la confiabilidad del FVD y carga hay en un bloque de UFLS.
Los sistemas de potencia, en especial los insulares que
sistema de potencia a gran escala. El Gráfico 1 muestra la
respuesta de frecuencia real en Oahu derivada del disparo realizan la transición de altas penetraciones de generadores
en 2013 de una unidad de carbón de 180 MW, el generador convencionales síncronos a generadores basados en inverconvencional más grande de la isla. Cuando se produce un sores, están gestionando cambios para mantener la confiadisparo de un gran generador o una falla del sistema durante bilidad. Los sistemas convencionales tienen altos niveles de
un período de FV pico, varias características de la FVD inercia del sistema. Cuando una unidad grande se dispara,
la RFP puede tomar varios segundos para responder; pero,
influyen en la confiabilidad.
✔✔ La generación de FVD sustituye a la generación tér- debido a que la alta inercia conduce a un ROCOF más lento,
mica convencional. Mientras que algunas unidades esta RFP relativamente lenta es adecuada para restaurar la
térmicas son despachadas, algunas son retiradas y, frecuencia. Con un aumento de la generación FV/eólica, hay
por lo tanto, no proporcionan inercia al sistema. Esto bajos niveles de inercia del sistema y el disparo de una unigenera un ritmo más rápido de cambio de frecuencia dad grande provoca la disminución de la frecuencia rápida.
(ROCOF, por sus siglas en inglés) representado por la Se requiere que la respuesta de frecuencia rápida (RFR)
pendiente del trazo después del disparo de la unidad en actúe rápidamente (en 1 s o menos) para evitar la UFLS.
HECO está examinando el uso de sistemas de almacenael Gráfico 1. Esto significa que el sistema tiene menos
miento de energía de batería (BESS, por sus siglas en inglés)
tiempo para responder antes de que la UFLS actúe.
✔✔ Durante esta disminución de la frecuencia, la RFP de para proporcionar una RFR. Las simulaciones de respuesta
esas unidades convencionales aún en línea actúa para de frecuencia para la pérdida de una unidad del carbón de
restaurar la frecuencia, pero lleva algunos segundos 180 MW muestran que, con un BESS de 130 MW, la continpara que la respuesta de este regulador aumente la gencia evita el disparo de la energía FV "tradicional" y evita
la UFLS. HECO también planea aprovechar los recursos de
producción.
(Hz)

Respuesta de frecuencia real a la desconexión de una unidad generadora -Oahu
60.2
Disparo de la unidad
60.0
59.7
59.5
Disparo FV tradicional (59.3)
59.2
Bloque 1 de desconexión de carga
59.0
de mínima frecuencia (58.9)
Bloque 2 de desconexión de carga
58.7
de mínima frecuencia (58.7)
58.5
Bloque 3 de desconexión de carga
de mínima frecuencia (58.4)
58.2
Bloque 4 de desconexión de carga de mínima frecuencia (58.1)
58.0
Bloque 5 de desconexión de carga de mínima frecuencia (57.8)
57.7
-5
0
5
10
15
20
25

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