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El Subsitema de Control Racional del
Conjunto de Grupos

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Número de grupos
hidráulicos
Potencia instalada
Margen de la
regulación
secundaria
CHE de Bratsk 18 4500 MW 900 MW
CHE de Ust-Ilimsk 16 3840 MW 600 MW
Total 34 8340 MW 1500 MW
Acerca del Proyecto
El objetivo: desarrollar y poner en práctica el sistema de regulación colectiva de
potencia activa (RCPA) en las centrales hidroeléctricas (CHE) usando los modos
óptimos de la regulación de potencia activa.
El criterio de optimalidad: reducir el consumo de agua en el complejo
hidroenergético de las CHE de Bratsk y de Ust-Ilimsk distribuyendo la potencia
activa con una utilización óptima de los grupos hidráulicos (GH) de las dos
centrales en función del coeficiente de rendimiento (COP).

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Las Funciones del RCPA
El RCPA ofrece dos principales modos de control:
• La regulación de la potencia activa de la CHE o de sus partes individuales en función de la
órdenes entrantes desde el puesto de control y controles superiores;
• La regulación secundaria de la frecuencia determinada en un sistema de potencia aislado en
función de las características astáticas.
El RCPA generalmente no se usa en la regulación primaria de la frecuencia.
La potencia total de grupo se determina en función de la potencia prevista, potencia
segundaria, potencia ajustable manualmente y desviación de la frecuencia determinada.
La potencia total se distribuye entre los GH en función de las siguientes limitaciones:
• un total de las potencias máxima y mínima de la CHE;
• un total de las potencias máxima y mínima de grupos hidráulicos;
• limitaciones tecnológicas del margen de la regulación de grupos hidráulicos;
• los límites de la operación permisible de grupos hidráulicos.

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Curva de Carga
Las potencias reales en la central varían en un amplio margen y no coinciden con las
potencias previstas.

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Características de los Grupos
Las características de los grupos no solamente varían de central en central, sino también
dentro de una central. Las características varían con desigualdad en función de la potencia y la
potencia no programada (PNP) también varía.
Es necesario distribuir la carga entre los grupos en función de la variación de la PNP.

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Límites de los Grupos
Los grupos varían ampliamente dentro de los límites del área permitida de operación

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Se observan las características de los grupos de ambas centrales garantizando la mínima pérdida
total de agua siempre y cuando se respeten las limitaciones requeridas de operación y procesos
tecnológicos.
Se seleccionan el conjunto y el modo más adecuados para el funcionamiento de los grupos y se
optimiza la distribución de la carga entre ellos en función de sus características individuales.
Diagrama Funcional
EHS
RCPA
EHS EHS EHS
RCPA
EHS EHS
DNC
… …
CRCG
CHE-1 CHE-2

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Los objetivos de la aplicación
• Optimizar el funcionamiento de la central
• Optimizar el funcionamiento del complejo de centrales o todo el sistema eléctrico
• No degradar la fiabilidad de los grupos y las centrales
• Asegurarse de que los grupos se utilizan de acuerdo con las recomendaciones para su
funcionamiento a largo plazo
• La selección del criterio dominante y la optimización en función del mismo (una optimización
a base de un solo criterio, por lo general según el máximo beneficio económico)
• El establecimiento de los criterios secundarios en forma de las limitaciones adicionales (por
la vibración)
• La optimización a base de un acuerdo entre los diversos criterios operacionales y
económicos. Existe la probabilidad de que la influencia de los criterios varíe en función de los
distintos datos iniciales. Se requiere la adaptación a las condiciones de la central específica.
CRCG
Los criterios de optimización
El Subsitema de Control Racional del Conjunto de Grupos (CRCG)

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Conjunto de Grupos
Si los GH son similares en sus características, es necesario determinar su cantidad que garantice la máxima
eficiencia para generar una potencia programada con sujeción a las limitaciones existentes de los grupos y
la central en su conjunto.
N=2 N=3 N=3 N=4 N=5 N=6 N=7 N=8 N=9 N=10

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• Existen limitaciones tecnológicas constantes causadas por la existencia de áreas donde el
funcionamiento de grupos hidráulicos no es deseado;
• Existen limitaciones tecnológicas temporales causadas por el funcionamiento defectuoso de los
equipos principales o auxiliares de grupos hidráulicos;
• Queda limitado el número de operaciones de puesta en marcha y parada dentro de un lapso de
tiempo determinado;
• Queda limitado el número de horas de funcionamiento en diferentes modos dentro del período
entre las reparaciones;
• Quedan limitadas las potencias máxima y mínima de la central;
• Queda limitado el mantenimiento de las reservas programadas de la potencia activa y reactiva
de la central;
• Queda limitado el promedio diario y semanal de los cursos de agua de la central;
• Queda limitada la magnitud permisible de la redistribución de potencia entre las centrales de la
cascada;
• Quedan limitadas las corrientes máximas de los autotransformadores y alimentadores.
Las limitaciones que afectan a la selección del conjunto óptimo de GH
CRCG

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La distribución de potencias entre los dos conjuntos de grupos con distintas características (o dos centrales)
puede aumentar la eficiencia de cada central y la cascada en su conjunto.
Distribución de la Carga

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Distribución Desigual
La curva de la cargas de los grupos de la CHE de Bratsk con la distribuición
óptima en función de las características individuales.

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La asignación de potencia está en constante cambio. La carga se distribuye entre los grupos a
un ritmo que permite su regulación. Los requisitos para la distribución de la carga entre los
grupos son los siguientes:
1. La carga debe aplicarse a los grupos en las áreas destinadas a la operación a largo plazo.
2. La carga debe aplicarse a los grupos en las áreas que permiten el control de emergencias (en
el caso de la parada del grupo).
3. La carga debe aplicarse a los grupos en las áreas que permiten el funcionamiendo de los
compartimientos separados.
4. La distribución de la carga no debe conducir a la sobrecarga de autotransformadores y
alimentadores.
5. La distribución de la carga no debe dar lugar a otros efectos adversos (tales como el
aumento de la vibración).
6. Las pérdidas totales requeridas para la asignación de potencia deben ser mínimas.
Distribución de la Carga

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Distribución Desigual
La curva del CoP de la central con la distribuición óptima de potencia entre
los grupos en función de las características individuales.
la carga se distribuye entre los
grupos en función de las
características individuales
la carga se distribuye entre
los grupos de acuerdo con
los desplazamientos
especificados
la carga se distribuye
uniformemente entre los grupos

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Composición del equipo

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Circuito Corrector
Г Э С № 1
К о р р е к ц и я м о щ н о с т и
+
+
+
П о д с и с т е м а
Р У С А
С З М
З П М
С у м м а р н ы й
З В М
Г Э С № 2
+
+
З П М
С З М З В М
Ц С А Р Ч М
К Д У Г Э С № 1
К Д У Г Э С № 2
З В М
З П М – з а д а н и е п л а н о в о й м о щ н о с т и Г Э С
З В М – з а д а н и е в н е п л а н о в о й м о щ н о с т и Г Э С
С З М – с у м м а р н о е з а д а н и е м о щ н о с т и Г Э С
– с б о р д а н н ы х
– у п р а в л е н и е
Г Р А Р М
Г Р А Р М
-
– к о р р е к ц и я Р У С А
El diseño no afecta a la fiabilidad del sistema. La velocidad máxima de la
corrección de la potencia del CRCG es 10 veces menor que velocidad máxima
de la asignación de la potencia no programada (PNP).

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• Calcula la cantidad y selecciona el número de central para los grupos hidráulicos para
proporcionar el funcionamiento en el modo de generación con el fin de asignar las potencias
programadas y no programadas
• Calcula la cantidad y selecciona el número de central para los grupos hidráulicos de ambas
centrales para proporcionar el funcionamiento en el modo de compensación sincrónica o de
marcha en vacío con el fin de proporcionar una reserva de regulación.
• Distribuye las asignaciones programadas y no programadas de pontencia entre centrales en
cascada
• Calcula la distribución de la carga entre los grupos hidráulicos en función de sus
características individuales
• Controla la selección de los modos y valores de carga en función de las limitaciones
tecnológicas existentes.
• Controla las limitaciones del uso de grupos hidráulicos, controla el uso de recursos de
servicio.
• Genera órdenes y mensajes de cambio de las estructuras y modos de funcionamiento,
asimismo controla su ejecución.
• Mantiene los cursos de agua asignados para las centrales en cascada.
Funciones del CRCG

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