Dimensionamiento de plantas de generación FNCE basadas en inversores

Abstract

El dimensionamiento de plantas de generación basadas en Fuentes No Convencionales de Energía Renovable (FNCE) en Colombia enfrenta desafíos por la falta de herramientas que consideren los requisitos técnicos y normativos exigidos por las resoluciones CREG 060 de 2019 y CREG 148 de 2021, así como los acuerdos 1414, 1526, 1826, 1827 y 1830 del Consejo Nacional de Operación (CNO). Esto ha retrasado la entrada en operación de proyectos solares y eólicos, dificultando el cumplimiento de metas nacionales relacionadas con la transición energética. Esta problemática evidencia la necesidad de desarrollar mecanismos efectivos para configurar y validar parámetros técnicos de las plantas, garantizando el cumplimiento normativo y minimizando riesgos operativos. Para abordar estas dificultades, se diseñó un procedimiento semiautomático que permite realizar simulaciones usando el software DIgSILENT PowerFactory, acompañado de una interfaz gráfica de resultados desarrollada en Python. Este procedimiento se fundamenta en estándares reconocidos, como el modelo de control de planta WECC, para evaluar y ajustar parámetros críticos como potencia activa, reactiva, frecuencia y tensión, asegurando la estabilidad del sistema eléctrico ante condiciones variables de carga. Los resultados mostraron que este enfoque no solo mejora el diseño de las plantas, sino que asegura su integración estable y segura al Sistema Interconectado Nacional (SIN). Además, este desarrollo promueve tecnologías renovables al brindar un procedimiento preciso y eficiente que cumple con normativas del país asociadas a estas plantas. También genera un impacto positivo en la transición energética al fortalecer la sostenibilidad y confiabilidad del sistema eléctrico, mientras ofrece beneficios económicos a los inversionistas al reducir riesgos vinculados al diseño y cumplimiento regulatorio de los proyectos, promoviendo así el desarrollo del sector energético.

The sizing of generation plants based on Non-Conventional Renewable Energy Sources (NCES) in Colombia faces challenges due to the lack of tools that consider the technical and regulatory requirements demanded by resolutions CREG 060 of 2019 and CREG 148 of 2021, as well as agreements 1414, 1526, 1826, 1827 and 1830 of the National Operation Council (CNO). This has delayed the entry into operation of solar and wind projects, making it difficult to meet national goals related to the energy transition. This problem highlights the need to develop effective mechanisms to configure and validate technical parameters of the plants, ensuring regulatory compliance and minimizing operational risks. To address these difficulties, a semi-automatic procedure was designed to perform simulations using the DIgSILENT PowerFactory software, accompanied by a graphical results interface developed in Python. This procedure is based on recognized standards, such as the WECC plant control model, to evaluate and adjust critical parameters such as active power, reactive power, frequency and voltage, ensuring the stability of the electrical system under variable load conditions. The results showed that this approach not only improves the design of the plants, but also ensures their stable and safe integration into the National Interconnected System (SIN). In addition, this development promotes renewable technologies by providing an accurate and efficient procedure that complies with the country's regulations associated with these plants. It also generates a positive impact on the energy transition by strengthening the sustainability and reliability of the electricity system, while offering economic benefits to investors by reducing risks related to the design and regulatory compliance of the projects, thus promoting the development of the energy sector.