Evaluación Técnico-Económica del uso de Compensadores Estáticos de Reactivos en Transmisión

Abstract

El objetivo de este trabajo es determinar el efecto producido por un compensador estático de reactivos (SVC), en la estabilización de perturbaciones en el sistema eléctrico y en la descongestión de la red de transmisión, evaluando los efectos económicos derivados de su utilización. Adicionalmente, se propone una alternativa para valorar su aporte al sistema como un elemento que provee un Servicio Complementario de Control de Tensión. Para comprobar el aporte del SVC a la estabilidad de las tensiones, se simula un conjunto de contingencias en un modelo simplificado del Sistema Interconectado Central (SIC), a partir de lo cual se comprueba el desempeño dinámico del dispositivo, cotejando los valores de las tensiones obtenidas con aquellos que define la Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio (NTSCS) para una operación segura del sistema. Posteriormente, se analiza el efecto económico producido por las contingencias en régimen permanente en los casos con SVC y sin SVC, comprobando la variación de las pérdidas, los redespachos de generación y los montos de potencia no servida. A partir de estos valores y de los flujos de potencia resultantes, obtenidos mediante un OPF de minimización de pérdidas, se verifican los efectos del SVC en la descongestión de las líneas de transmisión, y por ende, en la capacidad de transmisión de potencia activa de dichos elementos Por su parte, la propuesta de valorización del Servicio Complementario entregado por el SVC, se basa en las componentes habituales de inversión y operación, más los beneficios provocados por el dispositivo, tales como reducción de pérdidas o potencia activa, calculados para distintas condiciones de demanda e hidrologías. Producto de las dimensiones del problema, esta propuesta no es evaluada numéricamente en la etapa de simulaciones. Los resultados de las simulaciones muestran que el SVC permite una eficaz atenuación de las oscilaciones de tensión, evitando las violaciones a los límites de operación indicados en la NTSCS. Además, los resultados obtenidos en el OPF indican que su uso produce un enorme ahorro en los costos operacionales del sistema. Con respecto a la descongestión de la red de transmisión, se logran favorables resultados, obteniéndose importantes aumentos de la transmisión de potencia activa por las líneas circundantes al punto de conexión del SVC, alcanzándose como máximo valor un aumento de un 36% en la transmisión de en la línea Concepción-San Vicente 154 con un SVC instalado en esta última barra. Otro resultado a considerar es el obtenido al simular la salida de un circuito de la línea Alto Jahuel-Ancoa 500, en donde gracias a un SVC de ± 200 [MVAr], se logra descartar la limitación de transmisión de potencia por motivos de estabilidad, lográndose el cumplimiento del criterio N-1. Por lo tanto, se concluye que el SVC es un dispositivo que permite un adecuado control de las oscilaciones de tensión, y que gracias a su efecto sobre la descongestión de las líneas de transmisión, permite un ahorro importante de costos de operación. Finalmente, como trabajos futuros, se sugieren la determinación óptima de la ubicación de un SVC para aumentar los márgenes de la seguridad del sistema y resolver problemas de congestión, y la proposición de un esquema que refleje en un OPF el desempeño dinámico del SVC.