Aspectos de Interconexión de un Parque Eólico a un Sistema Eléctrico de Potencia

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Resumen— El siguiente artículo tiene como propósito fundamentar de manera estructurada el impacto ocasionado por los parques eólicos en los sistemas eléctricos de potencia. Para ello se abarcarán temas relacionados al proceso de generación eólica, desde su construcción, su análisis, modelado y su relación acorde a los parámetros de los diferentes sistemas eléctricos de Potencia (SEP). Asimismo se tratarán temas como calidad de la energía, estudio de regulación de voltaje y puesta en servicio de aerogeneradores con el código de red correspondiente. Todo lo anterior permite contemplar ampliamente las energías renovables y discriminar de manera objetiva el comportamiento de un parque eólico en un sistema eléctrico, así como establecer parámetros de estudio con la finalidad de estructurar un paradigma objetivo de esta energía alternativa y considerarla como una posibilidad para la interconexión en el Sistema Eléctrico Nacional tomando como referencia la normatividad y estándares correspondientes. Temas claves—generación eólica, calidad de la energía, sistemas eléctricos de potencia, código de red, aerogeneradores, regulación de voltaje. I. INTRODUCCIÓN a energía eólica es la energía cinética del viento. Para el aprovechamiento de dicha energía se han desarrollado a lo largo de los años diferentes sistemas tecnológicos. En la actualidad, la aplicación más generalizada de la energía contenida en el viento es la producción de electricidad mediante aerogeneradores que, aprovechando el conocimiento de múltiples disciplinas, se diseñan, construyen y operan con las tecnologías, más avanzadas y se conectan, L 1 Ramón Lara Casanova ([email protected]) 2 Francisco Sergio Sellschopp Sánchez ([email protected]), Marco A. Arjona L, Instituto Tecnológico de La Laguna División de Estudios de Posgrado e Investigación, Blvd. Revolución y Czda. Cuauhtémoc S/N, Torreón, Coahuila. frecuentemente configurando los denominados parques eólicos, a algún tipo de red eléctrica[3]. Los factores meteorológicos más importantes que afectan al diseño, funcionamiento, emplazamiento y operación de un parque eólico son los siguientes: 1. Velocidad media del viento, y sus variaciones, tanto diurnas, estacionales e interanuales. 2. Distribución de probabilidades de velocidades. 3. Variación con la altura de la velocidad y de la dirección. 4. Distribución de direcciones y probabilidades de cambios repentinos de dirección 5. Variaciones estacionales y diurnas de la densidad de aire y variaciones con la altura 6. Características de las series temporales de altos vientos y de periodos de calma 7. - Interacciones entre estelas de máquinas en los parques eólicos 8. - Frecuencias de condiciones extremas de viento 9. - Condiciones atmosféricas especiales [4]. La generación eólica ha aumentado rápidamente y se ha obtenido un costo significativo con otros medios de generación en algunas regiones. El uso común es agrupar un número de aerogeneradores que van en tamaño desde 700 hasta 2500 kW cada uno en un "parque eólico" que tiene una capacidad máxima de 200 a 500 MW. Estas estructuras están interconectadas al sistema de transmisión en lugar del sistema de distribución. Sin embargo, los sistemas menores de 6 a 8 MW se han propuesto para aplicaciones de distribución. La problemática principal a estudiar en términos de calidad de energía asociado con la generación eólica es la regulación de voltaje. La generación eólica tiende a localizarse en las zonas

Transcript of Aspectos de Interconexión de un Parque Eólico a un Sistema Eléctrico de Potencia

Resumen— El siguiente artículo tiene comopropósito fundamentar de manera estructuradael impacto ocasionado por los parques eólicosen los sistemas eléctricos de potencia. Paraello se abarcarán temas relacionados alproceso de generación eólica, desde suconstrucción, su análisis, modelado y surelación acorde a los parámetros de losdiferentes sistemas eléctricos de Potencia(SEP). Asimismo se tratarán temas comocalidad de la energía, estudio de regulaciónde voltaje y puesta en servicio deaerogeneradores con el código de redcorrespondiente. Todo lo anterior permitecontemplar ampliamente las energíasrenovables y discriminar de manera objetivael comportamiento de un parque eólico en unsistema eléctrico, así como establecerparámetros de estudio con la finalidad deestructurar un paradigma objetivo de estaenergía alternativa y considerarla como unaposibilidad para la interconexión en elSistema Eléctrico Nacional tomando comoreferencia la normatividad y estándarescorrespondientes.

Temas claves—generación eólica, calidad de laenergía, sistemas eléctricos de potencia,código de red, aerogeneradores, regulación devoltaje.

I. INTRODUCCIÓNa energía eólica es la energíacinética del viento. Para elaprovechamiento de dicha energía se

han desarrollado a lo largo de los añosdiferentes sistemas tecnológicos. En laactualidad, la aplicación más generalizadade la energía contenida en el viento es laproducción de electricidad medianteaerogeneradores que, aprovechando elconocimiento de múltiples disciplinas, sediseñan, construyen y operan con lastecnologías, más avanzadas y se conectan,

L

1Ramón Lara Casanova ([email protected])2Francisco Sergio Sellschopp Sánchez ([email protected]), Marco A. Arjona L, Instituto Tecnológico de La Laguna División de Estudios de Posgrado e Investigación, Blvd. Revolución y Czda. Cuauhtémoc S/N, Torreón, Coahuila.

frecuentemente configurando losdenominados parques eólicos, a algún tipode red eléctrica[3].Los factores meteorológicos más

importantes que afectan al diseño,funcionamiento, emplazamiento y operaciónde un parque eólico son los siguientes:

1. Velocidad media del viento, y susvariaciones, tanto diurnas,estacionales e interanuales.

2. Distribución de probabilidades develocidades.

3. Variación con la altura de lavelocidad y de la dirección.

4. Distribución de direcciones yprobabilidades de cambios repentinosde dirección

5. Variaciones estacionales y diurnasde la densidad de aire y variacionescon la altura

6. Características de las seriestemporales de altos vientos y deperiodos de calma

7. - Interacciones entre estelas demáquinas en los parques eólicos

8. - Frecuencias de condicionesextremas de viento

9. - Condiciones atmosféricasespeciales [4].

La generación eólica ha aumentadorápidamente y se ha obtenido un costosignificativo con otros medios degeneración en algunas regiones. El usocomún es agrupar un número deaerogeneradores que van en tamaño desde700 hasta 2500 kW cada uno en un "parqueeólico" que tiene una capacidad máximade 200 a 500 MW. Estas estructuras estáninterconectadas al sistema detransmisión en lugar del sistema dedistribución. Sin embargo, los sistemasmenores de 6 a 8 MW se han propuestopara aplicaciones de distribución. Laproblemática principal a estudiar entérminos de calidad de energía asociadocon la generación eólica es laregulación de voltaje. La generacióneólica tiende a localizarse en las zonas

poco pobladas y áreas en las que elsistema eléctrico es débil en relación ala capacidad de generación. Esto setraduce en variaciones de tensión queson difíciles de gestionar. Por lotanto, a veces es imposible suministrarlas cargas del mismo alimentador quesirve a un parque eólico, [6].Otra omisión común durante el modelado

ha sido el de la conservación de laenergía durante el uso de energíaeléctrica y disipación de laturbulencia.Como tal, las turbinas eólicas reducenel calor directo y las emisionescontaminantes en comparación con losgeneradores convencionales. Sin embargo,el uso de la energía eléctrica todavíadebe tenerse en cuenta porque el calores una fuente de energía regenerada demanera cinética [5].Numerosos proyectos de parques eólicos

se están construyendo en todo el mundoya sea en alta mar y en tierra. Por logeneral, los sitios son preseleccionadosen base a ciertos datos, información develocidades de viento con medicioneslocales. Las desventajas obvias son los mayores

costes de construcción y operación enturbinas eólicas marinas (offshore), ylos cables de alimentación más largosque deben ser utilizados para conectarel parque eólico a la red eléctricaterrestre, para todo esto se requierecierta normatividad conocida como códigode red que será mencionadoposteriormente de manera más extensa,[1].

II. INTEGRACIÓN DE PARQUES EÓLICOS ALSISTEMA ELÉCTRICO DE POTENCIA

Las máquinas eólicas no hanexperimentado evoluciones radicales en sudiseño; todas ellas están integradas porun conjunto de subsistemas cuyo objetivoes captar la energía cinética del viento ytransformarla en energía eléctrica

(fundamentalmente) de la forma más óptimaposible. De forma general se puedenseñalar los siguientes subsistemas, [3]:

Subsistema de captación. Subsistema de transmisión mecánica. Subsistema de transmisión eléctrica Subsistema de orientación. Subsistema de regulación. Subsistema de Soporte

En la Fig. 1 se muestra la interacción delos subsistemas en los componentes de unaerogenerador.

Fig. 1. Diversos componentes de un aerogenerador

A. La integración de un parque eólico al Sistema Eléctrico de Potencia (SEP)En Europa, muchos parques eólicos

futuros serán marinos (offshore), lo queexige una mayor capacidad de conducción depotencia en los cables conectados a la redeléctrica y así transmitir a grandesdistancias. Además la distancia de laconexión de red en los generadores eólicosha ido en aumento, lo que provoca quetanto los desarrolladores y los operadoresdel sistema enfrenten a una serie deproblemas técnicos, por ello latransmisión HVDC (High Voltage DirectCurrent) y dispositivos FACTS (FlexibleAltern Current Transmission Systems) sonreconocidos como importantes tecnologíasposibles de apoyo a esta tecnología.La compensación de potencia reactiva se

puede lograr con una variedad dedispositivos de derivación. El método mássimple es conectar un capacitor enparalelo con el circuito. En muchos casos,se conecta a la salida de la turbina

eólica individualmente al generador através de un interruptor o contactor, yasea de entrada o salida cuando serequiera.Para el parque eólico completo, una

capacitancia variable se puede obtenermediante el uso de un reactor controladopor tiristores (TCR), junto con uncapacitor fijo (FC) o mediante el uso deun tiristor de capacitor de conmutación(TSC). El TCR-FC da variación suave depotencia reactiva capacitiva de apoyo,mientras que el TSC da apoyo a la potenciareactiva capacitiva paso a paso.Los elementos básicos de un TCR son un

reactor en serie con un par de tiristoresbidireccionales, como se muestra en laFig.2(a). Los tiristores transmitirán unafrecuencia alternativa de medio ciclo dealimentación. El flujo de corriente en elinductor, L, es empleado para controlar elintervalo de conducción seguido de lostiristores. Sin embargo, el compensador deTCR puede ser parcializada por uncapacitor fijo, C, como se muestra en laFig.2 (b), de modo que su factor depotencia general pueden ser retrasado o enadelanto.

Fig.2. tiristor controlado por un reactor, con osin capacitor fijo

De igual manera por un compensadorestático síncrono (STATCOM) ya que es undispositivo convertidor de fuente devoltaje (VSC), esta es creada de uncapacitor de corriente directa (DC) y porlo tanto un STATCOM tiene muy pocacapacidad de potencia real. Sin embargo,

su capacidad de potencia real puede sermayor si un adecuado dispositivo dealmacenamiento de energía está conectado através del capacitor DC.La potencia reactiva en los bornes de la

STATCOM depende de la amplitud de lafuente de tensión. Por ejemplo, si elvoltaje de la terminal de la VSC es mayorque el voltaje de CA en el punto deconexión, el STATCOM genera corrientereactiva y, por otro lado, cuando laamplitud de la tensión de la fuente esmenor que el voltaje de corriente alterna,esta absorbe potencia reactiva.El tiempo de respuesta de un STATCOM es

más corto que la de un compensadorestático de Vars (SVC), debidoprincipalmente a los tiempos deconmutación rápidos y proporcionados porlos IGBT del convertidor de fuente detensión. El STATCOM también proporciona unmejor soporte de potencia reactiva a bajastensiones de corriente continua que unSVC, ya que la potencia reactiva de unSTATCOM disminuye linealmente con latensión de CA (como la corriente se puedemantener al valor nominal incluso a bajovoltaje de CA.El estudio de caso y una disposición

para la STATCOM se muestra en la Fig.3(a).El modelo de parque eólico consta de 30 ×2 MW empleando turbinas eólicas congeneradores de inducción con velocidadfija (FSIG) regulados. La relación decortocircuito en el punto de conexión(PoC) del parque eólico es de 10. Para lasimulación, se supone que la red de 132 kVse somete a un fallo de tres fases a lolargo de uno de los circuitos paralelos,de 150 ms de duración a los 2 s.Sin el STATCOM, la tensión en el punto

de conexión no se recupera a la tensiónpre-falla después de la falla Fig.3 (b).Sin embargo, cuando el STATCOM seencuentra en funcionamiento, el parqueeólico es capaz de interrumpirla yrecuperar la tensión de pre-falla.

Fig.3. Un modelo de un parque eólico empleando FSIGconectado al sistema con un STATCOM.

Si bien, hasta el momento se hamencionado las diferentes maneras decompensación reactiva al sistema eléctricode potencia empleando parques eólicos,pero de igual manera se mencionarán lasconexiones en alta tensión tanto decorriente alterna como de corrientedirecta.Para las conexiones de Alta Tensión de

Corriente Alterna (HVAC) se utilizan paraaplicaciones agrícolas, losaerogeneradores eólicos offshore debentener una distancia de conexión de menosde 50 km, donde se proporcionará el mássimple económico método de conexión. Másallá de esta distancia, la capacidad delcable se acercará a la corriente nominaly la transmisión de energía por medio deAC ya no sería económica.Para las conexiones de Alta Tensión de

Corriente Directa (HVDC) puede ser laúnica opción viable para la conexión de unparque eólico marino cuando los niveles deenergía son altos y la distancia del cablees extensa. HVDC ofrece las siguientesventajas.

El parque eólico y la recepción delas conexiones de la red estándesconectados de la conexiónasíncrona, de tal manera que lasfallas no se transfieren entre lasdos redes.

La transmisión de CC no se veafectada por las corrientes de cargadel cable.

Un par de cables de CC (utilizado

actualmente en sistemas LCC- HVDC)puede transportar hasta a 1200MW.

La pérdida de potencia del cable esinferior a la de un sistema de CA.

Hay dos diferentes tecnologías detransmisión HVDC: el convertidor de líneaconmutada (LCC-HVDC) utilizando tiristoresy el convertidor de fuente de tensión HVDC(VSC-HVDC) con IGBTs.La tecnología LCC-HVDC puede ser

utilizado a niveles de potencia muy altos,con cables submarinos que pueden alojarhasta 1200MW disponibles (mayor si seutilizan cables paralelos). La fiabilidadde LCC-HVDC se ha demostrado durante másde 30 años de experiencia en el servicio,y su tecnología tiene una menor pérdida deenergía que la transmisión VSC. Sinembargo, es necesario proporcionar unconmutador de tensión para que elconvertidor de LCC- HVDC funcione. Estatensión de conmutación tradicionalmente hasido proporcionada por los generadoressíncronos o compensadores en la red de CA(Fig.4).

Fig.4. Modelo LCC-HVDC conectado a un parque eólico.

Muchas ventajas descritas anteriormenteen el esquema LCC-HVDC, también sonaplicadas en la tecnología del convertidorde fuente de tensión en corriente directa(VSC-HVDC), particularmente es reflejadoen la naturaleza asíncrona de lainterconexión y en el control de losflujos de carga de lo que esté conectadoal sistema.El convertidor de fuente de tensión

proporciona las siguientes característicastécnicas:

Es auto-conmutado y no requiere unafuente externa de voltaje para suoperación. Por lo tanto, ungenerador síncrono o compensador noes necesario en la terminal con elfin de soportar la transmisión depotencia.

El flujo de potencia reactiva puedeser controlado independientemente encada red de CA Por lo tanto, losbancos de potencia reactiva yfiltros armónicos no son requeridospara ser variada como la carga sobrelos cambios del esquema detransmisión de VSC.

Control de potencia reactiva esindependiente del control depotencia activa.

No hay ninguna ocurrencia de fallasde conmutación como un resultado dealteraciones en la tensión de CA.

Estas características hacen de latransmisión VSC-HVDC ideal para laconexión de los parques eólicos en altamar (offshore). La potencia puede sertransmitida a la granja eólica en momentosde poco viento o no y la tensión de CA encada extremo puede ser controlado. Sinembargo, la transmisión VSC tiene mayorespérdidas de energía en comparación con unsistema LCC- HVDC. Además, el aporte decorriente de falla depende de lacontribución de los interruptores en losconvertidores. Por ejemplo, un tiristor(utilizado en LCC-HVDC) puede proporcionaruna corriente de corto plazo (durante elmomento del fallo) de 2-3 veces sucorriente nominal, mientras que lacapacidad de corriente de corta duraciónde un IGBT (utilizado en VSC -HVDC) es máso menos igual dicha contribución.La Fig.5 muestra una disposición típica

de una conexión de parques eólicosmediante un VSC-HVDC punto a punto. Lacapacidad de potencia máxima para un soloconvertidor al final de 2005 fue de 330MW,según se ha indicado que es posiblealcanzar los 500MW, y varios de estossistemas pueden ser usados en paralelo.Cuando una falla en la red de CA se

produce, las tensiones del circuitointermedio del sistema VSC-HVDC aumentaránrápidamente debido a que los convertidoreslaterales de rejilla del sistema VSC-HVDCse les impiden transmitir toda la potenciaactiva procedente del parque eólico, [1].

Fig.5. Modelo de transmisión VSC-HVDC aplicado a unparque eólico

B. Conceptos de calidad de la energía (Power Quality)

Para comprender la viabilidad de losparques eólicos es necesario conocer losparámetros a estudiar de este rubro por loque se considerarán temas fundamentales dela calidad de la energía.La variación de frecuencia en términos

de potencia describe los eventos que sonmás lentos y de mayor duración encomparación a los transitorios eléctricos.Perturbaciones de frecuencia puede durarde un ciclo completo, de varios segundos oincluso minutos. Mientras que laperturbación puede ser nada más que uninconveniente que se manifiesta como unparpadeo de las luces, en otros casos losefectos pueden ser perjudiciales para losequipos eléctricos. Los principalesafectados por esta variación de frecuenciason los equipos electrónicos sensibles yaque dichas perturbaciones no ocasionan unafalla inmediata a estos dispositivos, [7].Idealmente, un suministro de

electricidad, invariablemente, debemostrar una señal de tensión perfectamentesinusoidal en cada ubicación del cliente.Sin embargo, por una serie de razones, losservicios públicos a menudo tienendificultades para preservar talescondiciones deseables. La desviación delas formas de onda de voltaje y corrientesinusoidal se describe en términos de la

distorsión de forma de onda, expresada amenudo como la distorsión armónica.La distorsión armónica no es un tema

nuevo y constituye en la actualidad una delas principales preocupaciones de losingenieros en las varias etapas de lautilización de la energía dentro de laindustria. En los sistemas eléctricos, ladistorsión armónica fue causadaprincipalmente por la saturación de lostransformadores, hornos industriales dearco y otros dispositivos de arcoeléctrico como soldadoras eléctricas.El término "armónica" se originó en el

campo de la acústica, en la que serelaciona con la vibración de una cuerda ouna columna de aire a una frecuencia quees un múltiplo de la frecuencia base. Uncomponente armónico en un sistema dealimentación de CA se define como uncomponente sinusoidal de una forma de ondaperiódica que tiene una frecuencia igual aun múltiplo entero de la frecuenciafundamental del sistema. Armónicos en lasformas de onda de tensión o corrientepueden ser concebidos como componentesperfectamente sinusoidales de frecuenciasmúltiples de la frecuencia fundamental[8].

C. Parques eólicos conectados a la red

A la hora de instalar un parque eólico,además de precisar un estudio detallado yriguroso del potencial eólico se requierela construcción de una serie deinfraestructuras civiles, eléctricas y decontrol, de igual manera se emplea uncódigo de red descrito a continuación [3].La intermitencia del viento tiene

efectos sobre la calidad de la frecuencia,tensión y otros problemas eléctricos porlo cual es necesario crear reglas clarasen la interconexión de los parques degeneración eólica. Debido a queconstantemente hay cambios tecnológicos esnecesario que este documento sea revisadoy modificado de acuerdo a las necesidades

de mejora en la utilización y operación deeste recurso.El presente Código de Red aplicará a los

nuevos parques de generación eólica que seinterconecten al Sistema EléctricoNacional a partir del 01 de julio de 2008.Los requerimientos para interconexión deAerogeneradores al Sistema EléctricoMexicano serán actualizados conforme lasnecesidades del sistema lo requieran,acorde con el desarrollo tecnológico yresultados de estudios del comportamientodel sistema eléctrico, generándose unanueva versión del documento en su momento.En la tabla I se presentan los

requerimientos de ajuste para lasprotecciones del Aerogenerador encondiciones de alta y baja frecuencias delsistema y el tiempo para su desconexión.Las protecciones de frecuencia se aplicanpor unidad.

TABLA IFRECUENCIAS DE CORTE

Rango deFrecuencia

Tiempo de ajuste en laprotección

> 62 Hz Instantáneo 57.5 ≤

OperaciónNormal≤62.00

Operación continua

< 57.5 Hz Instantáneo

Para evitar penetración de corrientesarmónicas a la red de CFE por parte de losequipos asociados al funcionamiento de losaerogeneradores, los permisionarios y elsuministrador deberán instalar filtros.Los niveles de distorsión debidas atensiones armónicas deben de cumplir loespecificado en los estándares IEC 61400-21 e IEC 61400-3-6.4.2.1. Niveles deArmónicos en la Tensión.Los límites de niveles de armónicos en

la tensión en porcentaje de la magnitud dela tensión nominal se describen en latabla II de acuerdo a los estándares IEC-61400-21 e IEC-61000-3-6.

TABLA IIVALORES DE NIVELES DE ARMÓNICOS

Orden de laarmónica

Niveles de armónicas en% de la tensión Nominal

2 1,5 3 2,0 4 1,0 5 2,0 6 0.5 7 2.0 8 0.2 9 1.0 10 0.2 11 1.5 13 1.5 15 0.3 17 1.0 19 1.0 23 0.7 25 0.7 29 0.6 31 0.56 35 0.50 37 0.47 47 0.37 49 0.36 THD 3.0

Para colaborar en el control de tensiónen el punto de interconexión, el parque degeneración debe tener la capacidad deproducción y absorción de potenciareactiva como requerimiento paratransmitir su potencia activa y ajustarlos reactivos del parque a solicitud deloperador del sistema. Debe tener lasopciones de control de voltaje y decontrol del factor de potencia en el rangode 0,95 en atraso o adelanto.En estado permanente el parque de

generación debe operar y mantenerseconectado ante fluctuaciones que noexcedan un rango de ± 5% de tensiónnominal y hasta un ± 10% en condiciones deemergencia.El parque de generación eólico puede

afectar la calidad de tensión del sistemaeléctrico por efecto del parpadeo(flicker), por ello, la fluctuación de latensión, debe mantenerse dentro de la

normatividad de factores de severidadestablecidos en el estándar IEC 61000-3-7,del cual se define que:

Factor de severidad de cortaduración < 0.35 Para diez minutos.

Factor de severidad de largaduración < 0.25 Para dos horas.

De igual manera se debe contar con unsistema de protección para elaerogenerador, grupo de aerogeneradores,transformador principal y auxiliar, líneasde transmisión de enlace, interruptores yde las barras principales.El equipo requerido de protecciones para

la subestación de interconexión y el tramode línea con la que se interconectan alSEN deberá cumplir con lo especificadopara el proyecto y avalado por elsuministrador, de acuerdo con la siguientenormativa:

NRF-041 Esquemas Normalizados deProtección para Líneas deTransmisión.

CFE G0000-81 CaracterísticasTécnicas para Relevadores deProtección.

LAPEM-05L Listado de RelevadoresAprobados.

V6700-62 Tableros de Protección,Control y Medición paraSubestaciones Eléctricas.

CFE G0000-62 Esquemas Normalizadospara Protección de Transformadoresde Potencia.

CFE-GARHO-89 Registradores deDisturbio

Las protecciones para la subestación,transformador de potencia, líneas deenlace y equipos auxiliares deben estarmontados en tableros de control yprotección que cumplan con losrequerimientos establecidos en laespecificación V6700-62 y los relevadoresutilizados deben estar en la listado derelevadores aprobados LAPEM-05L.Para la protección del aerogenerador se

deben utilizar relevadores digitales, laalimentación a estos deberá ser redundante

y de distintas baterías.Los permisionarios deberán cumplir con

las mejores prácticas de la industria,para proteger sus aerogeneradores antefallas internas y externas, evitando quesus fallas internas afecten los equipos ylas personas ubicados después del punto deinterconexión.Finalmente en caso de contingencias se

deberá adecuar a la Tabla III.TABLA III

FALLAS TRANSITORIAS

Tipo de Falla Tiempo máximo deduración de Falla

Falla Trifásica a tierra 150 ms

Bifásica con o sin conexión a tierra

150 ms.

Monofásica a tierra 150 ms.

El permisionario debe contratar,instalar, poner en servicio y mantener porsu cuenta, un canal de comunicacióndedicado para voz y datos, principal yotro de respaldo incluyendo los equipos decomunicación, programas (Hardware,Software) e interfases necesarias, desdeel Sistema de Control de la Central delpermisionario hacia las instalaciones queel suministrador indique.Para estos canales de comunicación quefuncionarán como principal y de respaldo,el permisionario debe contratar diferentesmedios de comunicación para que seaconfiable la redundancia.Ante la entrada de cada permisionario, elsuministrador realiza una serie deestudios que evalúan los efectos de suinterconexión a la red eléctrica. Paraeste fin, el permisionario deberáproporcionar al suministrador todos losparámetros y bases de datos que ésta lesolicite para la realización satisfactoriade estos estudios:

Corto Circuito Flujos de Potencia

Análisis de Contingencias Estabilidad Transitoria y Dinámica. Estabilidad de Tensión Calidad de Energía para el Análisis

de Armónicos de las Corrientes yTensiones.

Coordinación de Protecciones.En caso de que se utilice otra

tecnología y modelos dinámicos adicionalesa los definidos, se deberá proporcionartoda la información necesaria para que elsuministrador pueda modelar la granja delpermisionario para realizar los estudios yanálisis necesarios para la interconexión[2].

III. CONCLUSIONESEn este artículo se han expuesto las

nociones importantes sobre el origen,medida y análisis energético del viento,de igual manera se han clasificado yespecificado de manera descriptiva losprincipales conceptos aerodinámicos de lasturbinas eólicas, describiendo lastopologías de la misma, la conexión alsistema eléctrico de potencia ya sea encorriente directa o corriente alterna, suscomponentes fundamentales y lasaplicaciones típicas de esta fuente deenergía.Se abarcó a gran escala los tipos de

compensación de potencia reactivaempleadas para la generación eólica, elcual ha ido en incremento con el paso delos años, ocasionando un estudio másdetallado en este concepto, desde suconstrucción, instalación e impacto en lared eléctrica.Se analizó los conceptos fundamentales

de la calidad de la energía eléctrica quesean de interés para la conexión degeneración eólica al sistema eléctrico depotencia, desde variación de frecuencia,de voltaje, analizando parámetros quesurgen desde los armónicos hasta lostransitorios en periodos relativamentecortos.Finalmente se estimó como conectar estos

sistemas a la red eléctrica en México,

todo esto a través del código de redadecuado, tomando en cuenta lasespecificaciones de la Comisión Federal deElectricidad (CFE), siendo este elsuministrador eléctrico actual, en el cualse especifica los casos y parámetros aseguir en los diferentes esquemas que seande impacto en el sistema, todo esto con elpropósito de obtener un buen suministroeléctrico sin interrupciones y de la mejorcalidad energética posible.

IV. AGRADECIMIENTOSSe expide un agradecimiento al Consejo

Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT)el cual proporcionó los medios económicospara realizar este trabajo, de igualmanera al Instituto Tecnológico de laLaguna por las facilidades que se hanotorgado para la realización de esteartículo.

V. REFERENCIAS

[1] O. Anaya-Lara, “Wind energy generationModelling and Control,” UK: Wiley, 2009, pp. 2,193-203.

[2] CFE "Requerimientos para interconexión deaerogeneradores al sistema eléctrico mexicano,"código de red V2.0.

[3] J. A. Carta, R. Calero, A. Colmenar, M.A. Castro "Centrales de Energías Renovables,"1ra ed., Ed. Pearson: Prentice Hall, 2009, pp.333-412.

[4] M. Z. Jacobson and C. L. Archer, "Saturation wind power potential and itsimplications for wind energy" Department ofCivil and Environmental Engineering, StanfordUniversity, Stanford, CA 94305-4020, 2012.

[5] G. L. Jhonson, Wind energy Systems,”Manhattan, KS, pp. 1-15.

[6] R. C. Dugan, "Electrical Power SystemsQuality,"2nd ed., Ed. New York: McGraw-Hill,2004, pp. 384-385. Disponible en:www.digitalengineeringlibrary.com.

[7] C. SANKARAN, "Power Quality,"1st ed., Ed.Boca Raton London New York Washington, D.C.,2002 pp. 35.

[8] F. C. De La Rosa, "Harmonics and Power Systems,"Taylor & Francis Group, LLC, 2006, pp. 1-2.

VI. BIOGRAFÍA

Ing. R. Lara Casanova. Egresado de lacarrera de Ingeniería Eléctrica delInstituto Tecnológico de Mérida en el2011. Actualmente cursa el segundosemestre de la maestría en cienciasen ingeniería eléctrica en elInstituto Tecnológico de la Laguna.

Sus áreas de interés son redes eléctricas, calidadde la energía, sistemas eléctricos de potencia yfuentes alternas de energía.

Dr. F. S. Sellschopp Sánchez. Egresadode la carrera de Ingeniería Eléctricadel Instituto Tecnológico de Tepic en1994. Obtuvo el grado de M.C. enIngeniería Eléctrica en 1999 en elInstituto Tecnológico de La Laguna yel grado de Doctor en Ciencias en

Ingeniería Eléctrica en el mismo instituto en 2003.Sus áreas actuales de investigación son máquinas yredes eléctricas, calidad de la energía, estimaciónparamétrica y observadores.

M. A. Arjona. Ingeniero Eléctrico egresado delInstituto Tecnológico de Durango en 1988.  Obtuvo elgrado de Maestro en Ciencias en Ingeniería Eléctrica

por el Instituto Tecnológico de la Laguna en 1990.Obtuvo el grado de Doctor en Filosofía en IngenieríaEléctrica por el Imperial College of Science,Technology and Medicine en Londres, Inglaterra en1996. Actualmente forma parte de la planta académicadel Posgrado en Ingeniería Eléctrica del InstitutoTecnológico de la Laguna.