Diseño de un Plan de Defensa Contra Contingencias Extremas en el SING

Abstract

El objetivo general de la presente memoria es diseñar y evaluar el desempeño de un Plan de Defensa contra Contingencias Extremas (PDCE) para el Sistema Eléctrico del Norte Grande (SING), con el fin de preservar, según se establece en la Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio (NT) del año 2005, la Seguridad y Calidad de Servicio (SyCS) del mismo frente a contingencias de alta severidad para las cuales no es factible o conveniente adoptar medidas a nivel de la programación. El SING, como todo sistema eléctrico de potencia, es vulnerable a contingencias de alta severidad; pudiendo entonces derivar en situaciones de apagón total o parcial, de las cuales se puede o no tener registros previos, por ausencia de elementos de control dedicados. El PDCE contempla acciones de control de emergencia que sean capaces de contener al sistema frente a ese tipo de contingencias, basando su control en la formación inducida de islas eléctricas. La Dirección de Operación del CDEC-SING (DO), de acuerdo a lo establecido en la NT, ha definido criterios para seleccionar las contingencias a ser consideradas por el PDCE; los cuales permiten orientar inicialmente el diseño del PDCE a aquella contingencia caracterizada por la desconexión de los dos circuitos de la Línea 220 kV Central Tocopilla-Crucero. En ausencia de este elemento de control, los efectos en el SING, para condiciones de despacho específicas, se caracterizan por fuertes subtensiones en la zona de Chuquicamata y Calama, y la aceleración y pérdida de sincronismo de las unidades de la central Tocopilla. Un análisis detallado de los efectos de la contingencia indicada determina que es necesario que el PDCE integre un conjunto de esquemas de control independientes y supervisados, que sean capaces de formar una isla eléctrica entre las instalaciones de la Central Tocopilla y el consumo Chuquicamata, aliviar las subtensiones observadas en torno a la Zona Chuquicamata-Calama y establecer un equilibrio entre generación y consumo en la isla para distintas condiciones de operación del SING. Los esquemas utilizados corresponden básicamente a un Esquema de Desconexión Automática de Carga (EDAC) por subtensión para la zona de Chuquicamata-Calama y un Esquema de Desconexión Automática de Generación (EDAG) para la Central Tocopilla. La evaluación del desempeño del PDCE mediante simulación digital en el software DIgSILENT entrega resultados satisfactorios para los 6 despachos analizados. Se concluye que el PDCE diseñado cumple con los requerimientos establecidos por la NT y además presenta ciertas conveniencias económicas para la operación del SING.