Estudio de la relación entre las transferencias y la estabilidad en escenarios con baja inercia en el norte grande del SEN

Abstract

Este trabajo aborda el análisis entre las transferencias norte-sur y la estabilidad del SEN para escenarios con baja inercia en el Norte Grande. Su objetivo es evaluar si la disminución del nivel de transferencia permite cumplir con los estándares de estabilidad del SEN establecidos en la NTSyCS. Para ello, se adecúa la base de datos del SEN en DIgSILENT Power Factory utilizada en el último ERST publicado en mayo del 2024 y se simula la operación del SEN, mediante el uso de los módulos de flujo de potencia y simulaciones RMS, analizando la relación entre las transferencias y la cantidad de unidades sincrónicas despachadas. Finalmente, se realiza un análisis de sensibilidad con la inclusión de los CCSS adjudicados por el Coordinador Eléctrico Nacional en la licitación de Servicios Complementarios de control de tensión para la provisión de potencia de cortocircuito.

Así, para estudiar la estabilidad del SEN en casos con baja inercia en el Norte Grande, se construyen escenarios disminuyendo la cantidad de unidades térmicas despachadas, realizando combinaciones con las unidades de las centrales Angamos y Cochrane, que son las unidades térmicas de dicha zona que estuvieron en servicio la mayor cantidad de horas el último año. Los resultados obtenidos permiten observar como la disminución de transferencias en dirección norte-sur no mejora lo suficiente el comportamiento dinámico del sistema para casos con un nivel de inercia menor a 3.8 [GVAs] en NG y que, de la misma forma, son inviables todos los casos con niveles de inercia inferiores al mencionado anteriormente. Por último, como resultado de la sensibilidad hecha con la inclusión de los CCSS, se destaca una mejora sustancial de la respuesta dinámica del sistema ante contingencias, haciendo factibles incluso escenarios de operación sin unidades térmicas en servicio en el Norte Grande. Más aún, estos escenarios con CCSS, alcanzan un mejor comportamiento dinámico que los observados en escenarios de similar inercia, pero entregada solo por unidades térmicas, las cuales al tener menor margen de entrega de reactivos, aportan menos al control de tensión.

En resumen, se estudiaron las relaciones entre las transferencias y la estabilidad del sistema en escenarios de baja inercia en el Norte Grande, destacando que de acuerdo con los resultados obtenidos, se podría operar con al menos 3 unidades térmicas en dicha zona. Sin embargo, además de la recuperación dinámica en las simulaciones RMS hay que considerar el bajo nivel de fortaleza de red en escenarios con baja inercia, el cual se refleja en valores de ESCR menores a 1.5, indicador que mide el impacto de los IBR en la estabilidad. Debido a lo anterior, habría que seguir analizando esos escenarios con otras herramientas como las simulaciones EMT con modelos de fabricantes. Finalmente, cabe destacar la importancia de la inclusión de los CCSS al sistema en la estabilidad dinámica y la fortaleza de red, los cuales fueron licitados para cumplir con los compromisos de descarbonización adquiridos por Chile, ya que de otra forma se tendría que seguir dependiendo de las unidades térmicas en la zona norte del SEN.