Hydropower plant models: water supply system, turbine and governor : Model validation: on site tests and grid fault simulation

Several tests were conducted at Futaleufú hydropower plant to improve plant related models because studies carried out in the past did not predict the power plant behaviour during grid faults. New models were used to reproduce Futaleufú power plant behaviour during a grid fault happened on December 14, 2006.Instituto de Investigaciones Tecnológicas para Redes y Equipos Eléctricos (IITREE

Hydropower plant models: water supply system, turbine and governor : Model validation: on site tests and grid fault simulation

Several tests were conducted at Futaleufú hydropower plant to improve plant related models because studies carried out in the past did not predict the power plant behaviour during grid faults. New models were used to reproduce Futaleufú power plant behaviour during a grid fault happened on December 14, 2006.Instituto de Investigaciones Tecnológicas para Redes y Equipos Eléctricos (IITREE

Hydraulic transients in hydropower plant : Impact on power system dynamic stability

Futaleufú hydropower plant has 4 Francis turbines rated 118 MW and it is connected to the power system by 2x330 kV lines. Studies carried out in the past did not predict the instable operation of Futaleufú after a 330 kV line fault, when some Futaleufú turbines are automatically disconnected as a consequence of the faulted line tripping. Load rejection caused by disconnected turbines generate large transients in the remaining turbines due to hydraulic coupling through the common conduits. Then, to improve related models and, therefore, to improve studies results of such a line fault it was necessary to make several tests in Futaleufú power plant. Finally, these models were used to conduct studies to design a new automatism, like the gate partial closing of the remaining turbines, to obtain a dynamically stable operation of Futaleufú after the disconnection by fault of a line of 330 kilovolts.Instituto de Investigaciones Tecnológicas para Redes y Equipos Eléctrico

Amortiguamiento de oscilaciones electromecánicas en central hidráulica

Se describen los estudios, simulaciones y ensayos realizados, para amortiguar oscilaciones electromecánicas, con la instalación de Estabilizadores de Potencia o “Power System Stabilizer” (PSS) en 4 unidades generadoras de 118 MW de una central hidráulica, conectada al sistema mediante una doble terna de 330 KV, en cuyo arribo existe una planta de aluminio con dos series de cubas de electrólisis, cada una de 160 MW. Dada la particularidad del sistema, se realizaron estudios de detalle del mismo. El estudio inició con la validación de una Base de Datos de todo el sistema, incluida la carga de la planta de aluminio. Se realizaron análisis modales junto con simulaciones temporales correspondientes a eventos determinados que excitan a los modos de oscilación electromecánica dominantes. Se hallaron valores de sintonía de los PSS, y se ponderó su influencia sobre los Reguladores Automáticos de Velocidad para no degradar su desempeño. Se realizaron ensayos durante la puesta en servicio de los PSS, cuyos resultados coincidieron con los estudios previos.Instituto de Investigaciones Tecnológicas para Redes y Equipos Eléctricos (IITREE

Amortiguamiento de oscilaciones electromecánicas en central hidráulica

Se describen los estudios, simulaciones y ensayos realizados, para amortiguar oscilaciones electromecánicas, con la instalación de Estabilizadores de Potencia o “Power System Stabilizer” (PSS) en 4 unidades generadoras de 118 MW de una central hidráulica, conectada al sistema mediante una doble terna de 330 KV, en cuyo arribo existe una planta de aluminio con dos series de cubas de electrólisis, cada una de 160 MW. Dada la particularidad del sistema, se realizaron estudios de detalle del mismo. El estudio inició con la validación de una Base de Datos de todo el sistema, incluida la carga de la planta de aluminio. Se realizaron análisis modales junto con simulaciones temporales correspondientes a eventos determinados que excitan a los modos de oscilación electromecánica dominantes. Se hallaron valores de sintonía de los PSS, y se ponderó su influencia sobre los Reguladores Automáticos de Velocidad para no degradar su desempeño. Se realizaron ensayos durante la puesta en servicio de los PSS, cuyos resultados coincidieron con los estudios previos.Instituto de Investigaciones Tecnológicas para Redes y Equipos Eléctricos (IITREE

Operación inestable de Central Hidroeléctrica Futaleufú por transitorios hidráulicos : Descripción y solución del problema

La central hidroeléctrica Futaleufú pertenece al Sistema Interconectado Patagónico (SIP) y se vincula con la ET Puerto Madryn mediante 2 líneas de 330 kV. En el año 2006 el SIP se interconectó con el Sistema Argentino de Interconexión (SADI) mediante 1 línea de 500 kV entre ET Puerto Madryn (SIP) y ET Choele Choel (SADI). Con el SIP aislado del SADI y operando Futaleufú con 4 unidades, ante el disparo por falla de una línea de 330 kV la operación post-falla de Futaleufú resulta estable si en dicha central se realiza la Desconexión Automática de Generación (DAG) de una unidad, mientras que con el SIP y el SADI interconectados los estudios realizados indicaban la necesidad de realizar DAG de 2 unidades. Con la interconexión SIP-SADI en servicio, una falla ocurrida el 14-03-2006 hizo actuar automatismos que provocaron la DAG de 2 unidades de Futaleufú y la desconexión de una línea de 330 kV. En tales condiciones, en servicio 1 línea de 330 kV y 2 unidades de Futaleufú, se produjo un transitorio inestable que finalizó con la desconexión de las 2 restantes unidades de Futaleufú. Este episodio no pudo ser reproducido por simulaciones con los modelos disponibles. En los registros del incidente del 14-03-2006 se observa un aumento sustancial de las potencias eléctricas de las 2 unidades de Futaleufú que quedaron en servicio. Este comportamiento solamente podía ser justificado si se tenía en cuenta el transitorio en el sistema hidráulico producido por la DAG de otras turbinas de la central. Por tal motivo se realizaron ensayos en Futaleufú que permitieron modelar el sistema hidráulico y su impacto sobre las potencias de las turbinas en servicio. Estos ensayos también permitieron verificar y agregar mayor detalle a los modelos de Futaleufú disponibles a esa fecha. Fueron ensayados las turbinas y sus controles de velocidad (governor), los sistemas de excitación y sus controles (AVR). También fueron ensayados los estabilizadores de potencia (PSS) para verificar los reajustes realizados en los mismos. Con los nuevos modelos se reprodujo por simulación el incidente del 14-03-2006. Estudios realizados con estos modelos demostraron la efectividad de una Reducción Automática de Generación (RAG) de las 2 turbinas de Futaleufú en servicio luego del disparo de una línea de 330 kV. Finalmente, se presentan registros de la desconexión por falla de una línea de 330 kV ocurrida el 18-5-2008 donde se observa la actuación de la RAG en las turbinas de Futaleufú y su consecuente comportamiento estable en el transitorio post-falla.Facultad de Ingenierí

Hydropower plant models: water supply system, turbine and governor : Model validation: on site tests and grid fault simulation

Several tests were conducted at Futaleufú hydropower plant to improve plant related models because studies carried out in the past did not predict the power plant behaviour during grid faults. New models were used to reproduce Futaleufú power plant behaviour during a grid fault happened on December 14, 2006.Instituto de Investigaciones Tecnológicas para Redes y Equipos Eléctricos (IITREE

Hydraulic transients in hydropower plant : Impact on power system dynamic stability

Futaleufú hydropower plant has 4 Francis turbines rated 118 MW and it is connected to the power system by 2x330 kV lines. Studies carried out in the past did not predict the instable operation of Futaleufú after a 330 kV line fault, when some Futaleufú turbines are automatically disconnected as a consequence of the faulted line tripping. Load rejection caused by disconnected turbines generate large transients in the remaining turbines due to hydraulic coupling through the common conduits. Then, to improve related models and, therefore, to improve studies results of such a line fault it was necessary to make several tests in Futaleufú power plant. Finally, these models were used to conduct studies to design a new automatism, like the gate partial closing of the remaining turbines, to obtain a dynamically stable operation of Futaleufú after the disconnection by fault of a line of 330 kilovolts.Instituto de Investigaciones Tecnológicas para Redes y Equipos Eléctrico

Operación inestable de la central hidroeléctrica Futaleufú producida por transitorios hidraúlicos : Descripción y solución del problema

La central hidroeléctrica Futaleufú pertenece al Sistema Interconectado Patagónico (SIP) y se vincula con la ET Puerto Madryn mediante 2 líneas de 330 kV. A principios del año 1996 el SIP se interconectó con el Sistema Argentino de Interconexión (SADI) mediante 1 línea de 500 kV entre ET Puerto Madryn (SIP) y ET Choele Choel (SADI). Con el SIP aislado del SADI y operando Futaleufú con 4 unidades, ante el disparo por falla de una línea de 330 kV la operación post-falla de Futaleufú resulta estable si en dicha central se realiza la Desconexión Automática de Generación (DAG) de una unidad. Con el SIP y el SADI interconectados los estudios realizados indicaban la necesidad de realizar DAG de 2 unidades de Futaleufú ante el disparo de una línea de 330 kV. Con la interconexión SIP-SADI en servicio, una falla ocurrida el 14 de marzo de 2006 hizo actuar automatismos que provocaron la DAG de 2 unidades de Futaleufú y la desconexión de una línea de 330 kV. En tales condiciones, en servicio 1 línea de 330 kV y 2 unidades de Futaleufú, se produjo un transitorio inestable que finalizó con la desconexión de las 2 restantes unidades de Futaleufú. Este episodio oscilatorio inestable no pudo ser reproducido por simulaciones con los modelos disponibles. En los registros del incidente del 14 de marzo de 2006 se observa un aumento sustancial de las potencias eléctricas de las 2 unidades de Futaleufú que quedaron en servicio. Este comportamiento solamente podía ser justificado si se tenía en cuenta el transitorio en el sistema hidráulico producido por la DAG de otras turbinas de la central. Por tal motivo se realizaron ensayos en Futaleufú que permitieron modelar el comportamiento del sistema hidráulico y su impacto sobre las potencias de las turbinas en servicio. Estos ensayos también permitieron verificar y agregar mayor detalle a los modelos disponibles a esa fecha de Futaleufú. Fueron ensayados las turbinas y sus controles de velocidad (governor), los sistemas de excitación y sus controles (AVR). También fueron ensayados los estabilizadores de potencia (PSS) para verificar los reajustes realizados en los mismos. Con los nuevos modelos se reprodujo por simulación el incidente del 14 de marzo de 2006. Estudios realizados con estos modelos demostraron la efectividad de una Reducción Automática de Generación (RAG) de las 2 turbinas de Futaleufú en servicio luego del disparo de una línea de 330 kV. Finalmente, se presentan registros de la desconexión por falla de una línea de 330 kV ocurrida el 18 de mayo de 2008 donde se observa la actuación de la RAG en las turbinas de Futaleufú y su consecuente comportamiento estable en el transitorio post-falla.Instituto de Investigaciones Tecnológicas para Redes y Equipos Eléctricos (IITREE

Operación inestable de la central hidroeléctrica Futaleufú producida por transitorios hidraúlicos : Descripción y solución del problema

La central hidroeléctrica Futaleufú pertenece al Sistema Interconectado Patagónico (SIP) y se vincula con la ET Puerto Madryn mediante 2 líneas de 330 kV. A principios del año 1996 el SIP se interconectó con el Sistema Argentino de Interconexión (SADI) mediante 1 línea de 500 kV entre ET Puerto Madryn (SIP) y ET Choele Choel (SADI). Con el SIP aislado del SADI y operando Futaleufú con 4 unidades, ante el disparo por falla de una línea de 330 kV la operación post-falla de Futaleufú resulta estable si en dicha central se realiza la Desconexión Automática de Generación (DAG) de una unidad. Con el SIP y el SADI interconectados los estudios realizados indicaban la necesidad de realizar DAG de 2 unidades de Futaleufú ante el disparo de una línea de 330 kV. Con la interconexión SIP-SADI en servicio, una falla ocurrida el 14 de marzo de 2006 hizo actuar automatismos que provocaron la DAG de 2 unidades de Futaleufú y la desconexión de una línea de 330 kV. En tales condiciones, en servicio 1 línea de 330 kV y 2 unidades de Futaleufú, se produjo un transitorio inestable que finalizó con la desconexión de las 2 restantes unidades de Futaleufú. Este episodio oscilatorio inestable no pudo ser reproducido por simulaciones con los modelos disponibles. En los registros del incidente del 14 de marzo de 2006 se observa un aumento sustancial de las potencias eléctricas de las 2 unidades de Futaleufú que quedaron en servicio. Este comportamiento solamente podía ser justificado si se tenía en cuenta el transitorio en el sistema hidráulico producido por la DAG de otras turbinas de la central. Por tal motivo se realizaron ensayos en Futaleufú que permitieron modelar el comportamiento del sistema hidráulico y su impacto sobre las potencias de las turbinas en servicio. Estos ensayos también permitieron verificar y agregar mayor detalle a los modelos disponibles a esa fecha de Futaleufú. Fueron ensayados las turbinas y sus controles de velocidad (governor), los sistemas de excitación y sus controles (AVR). También fueron ensayados los estabilizadores de potencia (PSS) para verificar los reajustes realizados en los mismos. Con los nuevos modelos se reprodujo por simulación el incidente del 14 de marzo de 2006. Estudios realizados con estos modelos demostraron la efectividad de una Reducción Automática de Generación (RAG) de las 2 turbinas de Futaleufú en servicio luego del disparo de una línea de 330 kV. Finalmente, se presentan registros de la desconexión por falla de una línea de 330 kV ocurrida el 18 de mayo de 2008 donde se observa la actuación de la RAG en las turbinas de Futaleufú y su consecuente comportamiento estable en el transitorio post-falla.Instituto de Investigaciones Tecnológicas para Redes y Equipos Eléctricos (IITREE