Cargabilidad de líneas aéreas de 150kV basada en resultados de flujo de carga probabilístico

Abstract

La incorporación de generación de fuentes renovables en Uruguay, ha motivado la exploración de técnicas que permitan obtener un mejor aprovechamiento de los recursos de la red de transmisión, tanto desde el punto de vista de la operación, como de la planificación de su expansión. Actualmente, las líneas aéreas de 150 kV del sistema de transmisión de Uruguay, representan la principal causa de congestión en la red, constituyendo un obstáculo para el desarrollo de nuevos proyectos de energías renovables. Desde el punto de vista de la planificación de la expansión de la red de transmisión, uno de los aspectos más relevantes a considerar para definir la construcción de nuevas líneas, se basa en el análisis de flujos de carga para detectar posibles sobrecargas en los diferentes elementos de la red. Hasta el momento, las sobrecargas de las líneas aéreas, se han determinado considerando una ampacidad estática, calculada para condiciones meteorológicas fijas de acuerdo a las recomendaciones de CIGRE, y sin discriminar la estación del año ni horario diurno del nocturno. En este trabajo se determinan ampacidades estacionales para las líneas de 150 kV con conductor Hawk de Uruguay, aplicando diferentes métodos: siguiendo las recomendaciones propuestas por CIGRE basadas en equilibrio térmico, para los que se varía el ángulo de incidencia del viento considerado, así como también la propuesta del Operador Nacional Do Sistema Eléctrico (ONS) de Brasil tomando en cuenta que Uruguay presenta un clima similar al sur de Brasil. Se presenta una comparación de los resultados de los diferentes métodos utilizados, basado en medidas meteorológicas históricas, analizando la incidencia de la zona geográfica del país y el impacto del día y la noche en la ampacidad, proponiendo una técnica para la elección del horario que discrimina entre el día y la noche en la ampacidad estacional. A partir del método presentado en CIGRE 601 [1], denominado Tracking, se simula la temperatura del conductor considerando la inercia térmica del mismo, y se compara con la temperatura del conductor calculada asumiendo equilibrio térmico, para los mismos períodos de tiempo. Se muestra que la ampacidad estática calculada a partir de medias diezminutales de las variables meteorológicas, es un parámetro muy conservador. A partir de esto, se propone un método de cálculo que aprovecha de mejor forma la infraestructura de las líneas aéreas de 150 kV instaladas en Uruguay. Por último, se abordan metodologías de cálculo de ampacidades a partir de un Riesgo Térmico deseado o un Riesgo de Accidente que se esté dispuesto a asumir.