Optimización del modo de regulación de frecuencia de pequeñas hidroeléctricas aisladas a partir de un modelo de regulación mixta

Abstract

Debido al agotamiento de los recursos naturales y el importante desarrollo de fuentes de energía renovables como la energía hidráulica se hizo un estudio de los sistemas de regulación de frecuencia en pequeñas centrales hidroeléctricas aisladas al Sistema Eléctrico Nacional con el fin de elevar la eficiencia en el control de la frecuencia. En la actualidad Cuba posee bajos estándares en el control de la frecuencia en sus instalaciones hidráulicas, del total de 107 hidroeléctricas aisladas que posee la isla solo 6 cuentan con un método de regulación de frecuencia que es la regulación por carga lastre, lo que trae consigo variaciones en la frecuencia que se encuentran distanciados del rango permitido por el gobierno cubano que es de más menos 1 Hz. Además, la calidad de la energía entregada por las centrales hidroeléctricas aisladas se ve afectada y trae consigo el deterioro de loa equipos consumidores conectados. El presente trabajo se centró en la construcción de un modelo en MATLAB que permitió estudiar el comportamiento de una pequeña central hidroeléctrica aislada ante variaciones de la demanda, basándose en un sistema de regulación de frecuencia que combine las bondades de la regulación por carga lastre y la regulación por caudal (regulación mixta). Los resultados mostrados debido a la comparación de los métodos de regulación por carga lastre y por caudal con el método de regulación mixto arrojan que el uso de la regulación mixta puede ser la solución a los problemas descritos en las instalaciones cubanas aisladas de generación de energía a partir del recurso hídrico. El tiempo de restablecimiento de la frecuencia que se logró con el método mixto fue inferior a los tiempos de los métodos de regulación por carga y por flujo arrojando valores por debajo de los 60 segundos en comparación con tiempos de 100 segundos en el caso de la regulación por carga que es más rápida que la regulación por flujo. Los aportes el trabajo en cuestión estuvieron encaminados al estudio del uso de mecanismos de regulación de frecuencia en las plantas cubanas a partir de una modelación anterior a su implementación debido a los parámetros del modelo pueden ajustarse a la central hidráulica determinada.