Mejoramiento de la respuesta inercial de sistema eléctricos con alta penetración de generación no convencional

Abstract

La continua búsqueda de fuentes de energía limpias y renovables, ha impulsado la conexión de gran cantidad de tecnologías de generación no convencionales. Esta conexión se lleva a cabo mediante convertidores electrónicos de potencia convencionales, cuyo funcionamiento está limitado a los algoritmos de control programados en ellos. Esto ocasiona problemas en el sistema de suministro de energía eléctrica SSEE, comprometiendo la seguridad de operación del mismo. Entre los principales inconvenientes causados por la generación conectada electrónicamente destaca su impacto en la respuesta inercial de los SSEEs. Esto se debe a que los convertidores desacoplan eléctricamente al generador de la red, provocando una disminución de la constante de inercia, en detrimento de la estabilidad de frecuencia. Entre las alternativas para mejorar la respuesta inercial, la emulación de inercia se presenta como una solución sustentable y escalable. La emulación de inercia implica replicar el comportamiento inercial de los generadores convencionales, para lo cual es necesario contar con reserva de potencia instantánea. Pero, un servicio seguro y confiable sólo es posible si se dispone de reservas de potencia adecuadas. En virtud de lo expresado y, con el objetivo de mejorar la respuesta inercial de SSEEs con alta penetración de generación no convencional, en este trabajo se determina la reserva de potencia instantánea imprescindible en función de la programación de la asignación de generadores del día siguiente. Para ello, se desarrolla una metodología fácilmente programable y flexible que utiliza un modelo lineal extendido del sistema eléctrico. Dicho modelo también es desarrollado en el marco de este trabajo. Los resultados demuestran que se mejora la respuesta inercial del sistema eléctrico ya que la metodología permite determinar la reserva de potencia requerida con gran precisión y velocidad. Por lo tanto, sirve como respaldo para la toma de decisiones en lo referido al despacho de reserva de potencia y favorece la incorporación de mayor cantidad de fuentes de energías renovables sin comprometer la seguridad de operación de los SSEEs.