Por María Nohemí Arboleda Arango, Directora Técnica de RIAC.

Durante el progreso de e-RIAC 2021 nos concientizamos más aún de como la transición energética se ha convertido en un factor decisivo para enfrentar los nuevos retos que se presentan en la operación de los sistemas eléctricos a través de la experiencia de cada uno de los países de Iberoamérica. El sector eléctrico se está transformando y debemos propiciar una integración confiable, oportuna y sostenible de las nuevas tecnologías al servicio de la sociedad.

Vimos como el desarrollo socioeconómico está cada vez más guiado por políticas integrales que fomentan la descarbonización transformadora de las sociedades, en aras de la eficiencia y la sostenibilidad y de cumplir con los diferentes compromisos ambientales, especialmente a nivel Iberoamericano. Para lo cual, desde diferentes miradas, vemos como desde los países vienen desarrollando: Alto potencial para la integración de energías renovables y almacenamiento; Desarrollo de programas de Eficiencia energética; Hidrógeno verde como alternativa para descarbonizar los sectores más “difíciles” (industria de alta temperatura, transporte carga, marítimo, aviación) y con capacidad de almacenamiento y exportación; Desarrollo de “súper redes”: interconexiones regionales para aprovechar la complementariedad de recursos; Tecnología digital: eje central de desarrollo de nuevas tecnologías para modernizar la infraestructura y crear plataformas digitales que soportan los nuevos modelos de energía eléctrica y la aparición de nuevos mercados; Transformación cultural: una nueva forma de pensar sobre la energía, que mejore la resiliencia, confiabilidad y eficiencia, creando nuevas oportunidades y permitiendo la participación de los usuarios y finalmente; Innovación: nuevos modelos de negocio a partir de las capacidades actuales.

Se identifican nuevos atributos en los sistemas eléctricos como la flexibilidad y la resiliencia, que nos permiten no solo adaptarnos a la integración de una manera confiable y segura, sino también anticiparnos, prepararnos y adaptarnos rápidamente a condiciones cambiantes y soportar, responder y recuperarse de eventos de baja probabilidad y alto impacto. Pero también a ser resilientes desde el punto de vista de ciberseguridad, pues cada vez más crece nuestra infraestructura crítica que requiere conocimiento en ciberseguridad para reducir vulnerabilidades y mitigar riesgos.

El reto es la interoperabilidad de todos los nuevos actores, elementos y tecnologías de manera armónica a las plataformas de operación y mercado existentes para garantizar el suministro de energía de forma sostenible, flexible y resiliente. Resaltando la importancia de desarrollar procesos que permitan incorporar recursos en la canasta energética como el hidrógeno verde, y la necesidad de evolucionar hacia un entorno digital mediante la aplicación de nuevas tecnologías de analítica avanzada, blockchain, medición inteligente, inteligencia artificial e internet de las cosas.

Un aporte relevante es identificar cómo todos los países tenemos objetivos comunes para mitigar el calentamiento global, entendiendo que es un compromiso de toda la humanidad y que como sector eléctrico tenemos un gran potencial para afrontar los retos asociados a la disminución de gases de efecto invernadero.

Después de tres días de intensa pero gratificante jornada, como aporte a CIGRE, debemos seguir dando continuidad a temas como: apoyar la incorporación de FERNC y nuevas tecnologías de manera segura; mantener excelencia operacional en los procesos y personas; fortalecer la ciberseguridad; promover la transformación digital; aumentar la resiliencia, flexibilidad y confiabilidad; desarrollar nuevos mercados y; desarrollar zonas no interconectadas.

Es el momento de seguir trabajando juntos, articularnos y aportar a cambiar realidades desde nuestros roles.

El Presidente de RIAC, Pablo Rodríguez Herrerías, evaluó el evento online e-Riac 2021 realizado entre el 11 y 13 de mayo y comentó sobre los desafíos futuros para el nuevo Comité Ejecutivo de su organización.

¿Como evalúa el pasado e-RIAC 2021?

En mi opinión ha sido un éxito, tanto por los excelentes niveles de participación como por la calidad técnica de las ponencias desarrolladas y la gran diversidad de temas técnicos abordados. Durante tres días hemos conectado a más de 500 participantes del sector eléctrico iberoamericano.

A pesar de no haber celebrado un evento presencial, hemos aprovechado las tecnologías de comunicación para conectar durante más de 6 horas diarias a una muy buena representación de la comunidad iberoamericana de CIGRE.

Estoy seguro de que volveremos a los eventos presenciales, pero debemos aprovechar lo aprendido en eventos como el e-RIAC para mejorar estos eventos presenciales, convirtiéndolos posiblemente en eventos híbridos (presencial y virtual). Por poner un ejemplo, este e-RIAC ha contado con cerca de 100 participantes de los Comités Nacionales de España y Portugal. Esta cifra de participación no sería concebible en un ERIAC presencial, donde la cifra de participación de estos Comités Nacionales sería del orden de 15 o 20 participantes.

De esta manera, el e-RIAC ha servido para alcanzar un nivel de conexión entre países e interrelación entre los expertos regionales que hasta ahora no habíamos conseguido. El e-RIAC nos ha permitido confirmar que tenemos muchos temas de interés común en la Región Iberoamericana y además ha servido de punto de encuentro para que los expertos de los diferentes Comités Nacionales de RIAC pongan en común sus líneas de investigación.

Quiero agradecer nuevamente a los 9 Comités Nacionales de RIAC (Argentina, Brasil, Chile, Colombia, España, México, Paraguay, Perú y Portugal) por su alta implicación en la organización del e-RIAC y a los más de 50 panelistas y moderadores por su esfuerzo sin el que no hubiera sido posible la celebración del e-RIAC.

¿Cuál es su percepción después de haber finalizado el e-RIAC 2021?

Gracias a la organización del e-RIAC hemos identificado 9 bloques temáticos de interes técnico a nivel regional: nuevos desafíos de los mercados, nuevas metodologías de planificación, flexibilidad de los sistemas de potencia, impacto de las DER y vehículos eléctricos en los sistemas, descarbonización y transición energética, ciberseguridad, gestión inteligente de activos, protecciones y seguridad de los sistemas eléctricos e impacto del cambio climático en los sistemas eléctricos. Además de lo anterior y, más importante, hemos contado con la participación de diferentes expertos regionales en cada uno de los 9 bloques temáticos.

Creo que disponer de una amplia representación de expertos identificados nos permite pensar en el desarrollo de futuras iniciativas que nos faciliten mejorar aún más el intercambio de experiencias y conocimientos y el fortalecimiento de los lazos regionales en RIAC, que es uno de los objetivos principales de la Región. 

El e-RIAC ha puesto de manifiesto la calidad técnica de los expertos regionales y sus ganas de participar y comunicar a la comunidad iberoamericana los trabajos que están desarrollando. Igualmente, contar con más de 500 participantes interesados en este evento, me hace pensar que tenemos como reto por delante decidir cómo continuar este fuerte impulso que ha provocado el e-RIAC. 

Y para este último reto, aunque más adelante expondré algunas ideas, debemos pensar en nuevos formatos que nos permitan mantener el contacto hasta nuestro próximo gran evento, que será el XIX ERIAC en 2023. Eventos de varios días de duración como el e-RIAC o el ERIAC permiten obtener una visión global y transversal de una gran variedad de temas de interés regionales e internacionales. Estos eventos, por su esfuerzo e implicaciones organizativas, pueden realizarse cada uno o cada dos años. Sin embargo, podemos explorar otras opciones que aborden temas más específicos, como son seminarios, conferencias, workshops, formaciones, etc. A pesar de tener una duración reducida de un día o de incluso algunas horas por la mañana o por la tarde, si les dotamos de una participación iberoamericana, nos van a permitir mantener los lazos técnicos regionales que acabamos de fortalecer con la celebración del e-RIAC.

¿Qué aportes otorga la pasada versión a la región del RIAC y a CIGRE?

Destacaría el fortalecimiento de lazos técnicos regionales entre nuestros Comités Nacionales y una manera de trabajar juntos para hacer frente a los retos que nos impone la transición energética. Todo ello, bajo el espíritu CIGRE de intercambio de experiencias y conocimientos entre sus miembros. 

De igual manera, hemos contado con un nutrido grupo de expertos y organismos que representan el estado del arte de diferentes áreas técnicas y que han ofrecido una visión iberoamericana de los principales temas de interés en la región.

Tenemos que aprovechar el impulso generado por el e-RIAC para seguir promoviendo las actividades de CIGRE en temas de interés en Iberoamérica y la interacción entre expertos de los países de la Región. Esto nos permitirá igualmente poder contribuir a las actividades de los Comités de Estudio de CIGRE, mejorando la visibilidad de RIAC a nivel internacional.

¿Cuáles son los principales desafíos para el renovado comité directivo del RIAC (periodo 2021 – 2023)?

Desde su constitución en 2004, RIAC ha tenido excelentes Comités Ejecutivos que han trabajado para mejorar cada día la Región. Nuestro reto es seguir trabajando para aplicar una mejora continua a las diferentes actividades que desarrollamos como Región de CIGRE.

Un primer desafío que destacaría sería la mejora de la visibilidad de las actividades que se realizan en cada Comité Nacional hacia el resto de los Comités Nacionales de RIAC. RIAC cuenta con 9 Comités Nacionales que, entre eventos virtuales y presenciales, pueden llegar a organizar más de 30 eventos anuales. Tenemos que hacer visibles en toda la Región estos eventos nacionales para que, en la medida de lo posible, se conviertan en eventos regionales y cuenten con participantes de los diferentes países de RIAC. En los nuevos Estatutos de RIAC aprobados en 2020, contamos con un nuevo integrante en el Comité Ejecutivo de RIAC que nos va a ayudar a conseguir este propósito. Se trata de la figura de Director de Organización de Eventos de RIAC que, entre las muchas responsabilidades, deberá trabajar para promover una agenda coordinada de eventos en la Región, no solo para evitar superposiciones sino también para enriquecer la participación regional en cada evento.

Como decía anteriormente, otro reto que tenemos por delante es cómo aprovechar la dinámica que se ha establecido en el e-RIAC para seguir trabajando en el intercambio de experiencias técnicas en RIAC. Por ejemplo, CIGRE tiene 4 Regiones establecidas (AORC, RIAC, NRCC y SEERC) y en alguna de ellas se han creado grupos de trabajo regionales. Es una opción que tenemos que analizar con mucha prudencia ya que los recursos disponibles son limitados pero tal vez podamos plantear la creación de un grupo de trabajo exploratorio en este sentido. Gracias al e-RIAC hemos identificado un conjunto representativo de expertos en la Región, así como varios temas de interés común como son la transición energética, los desafíos de los mercados, la flexibilidad de los sistemas eléctricos, el impacto de las FERNC, la transformación digital o la ciberseguridad. La creación de un grupo exploratorio regional sobre algunos de los temas indicados u otros, permitiría potenciar la interacción entre los expertos de los países y trabajar conjuntamente para el desarrollo de temas de interés común en la Región. Igualmente, esta actividad podría suponer una mejora reputacional de RIAC, contribuyendo de manera activa al desarrollo de CIGRE a nivel internacional o participando con las conclusiones de esta actividad en algún evento de CIGRE como una Sesión Bienal o incluso creando un grupo de trabajo internacional cuyo origen sean las conclusiones obtenidas por parte de un grupo de trabajo regional en RIAC y que a su vez esté liderado por un experto de la Región Iberoamericana de CIGRE.

Finalmente, en 2023 celebraremos el XIX ERIAC en Puerto Iguazú, Argentina. Tras 18 ediciones el ERIAC es un evento consolidado, con una alta participación y un elevado nivel técnico. No olvidemos que el ERIAC es la Bienal de CIGRE en Iberoamérica, donde además de las presentaciones y discusiones de trabajos técnicos se une una exposición técnica acorde al interés internacional que genera el evento. A pesar del alto nivel de excelencia que ya tiene el ERIAC, el Comité Ejecutivo de RIAC trabajará junto con el Consejo de Administración de RIAC para la mejora continua de nuestro evento de referencia.

Por Paulo Fischer de Toledo, Hitachi ABB

Conectar un nuevo sistema de transmisión para transmitir energía desde un área con parques eólicos y generación fotovoltaica a un centro de carga sobre una gran distancia, no es una tarea sencilla. En este tipo de aplicación, el uso del sistema de transmisión HVDC es en general una solución rentable. Para los consumidores de energía eléctrica es muy importante que la energía esté disponible con voltaje y frecuencia estables. Para asegurarse de que ello se logre, los operadores de red emiten los requisitos para conectar la nueva transmisión al sistema, y estos requisitos deben cumplirse.

Para la preparación de una oferta de un nuevo sistema de transmisión HVDC es necesario realizar los siguientes tres estudios: Análisis de cortocircuito del sistema de CA conectado a las estaciones convertidoras, Análisis preliminar de la estabilidad de voltaje/potencia de la red de CA y, Análisis de la sobretensión de frecuencia fundamental máxima esperada en el rechazo de la carga. El objetivo de estos estudios es verificar si el sistema al que se conectará el convertidor tiene la fortaleza para proporcionar la potencia reactiva y la inercia necesarias para un funcionamiento estable de los convertidores del nuevo sistema de transmisión HVDC.

Sin embargo, si esos estudios indican que no se pueden cumplir los requisitos de la especificación, podrían ser necesarias compensaciones adicionales de potencia reactiva dinámica. Esto incluye la opción de la adición de un dispositivo de compensación de potencia reactiva estática convencional (SVC) para proporcionar todo el control necesario de la potencia reactiva para registrar el voltaje cuando se varía la transmisión. Otra alternativa es un STATCOM (compensador estático) que es otra tecnología que tiene varios otros beneficios, tales como, huella más pequeña, condensador paralelo más pequeño, rendimiento dinámico más rápido, filtrado activo de corriente armónica, etc. Aun así, el estudio puede apuntar a la consideración del uso de máquinas de condensadores sincrónicos clásicas que tienen ventajas mediante la adición de potencia de cortocircuito e inercia en el sistema. Durante la fase de licitación se realiza un análisis preliminar de la eventual necesidad de estos dispositivos especiales y adicionales.

Con los resultados obtenidos de esos estudios básicos, es posible producir una oferta por el equipo asociado que se incluirá en la estación convertidora. Luego se realiza un análisis más detallado cuando se adjudica el proyecto. En general, en un proyecto llave en mano, teniendo un único proveedor del equipo de la estación convertidora, es una práctica común que el fabricante realice todos los estudios necesarios para un dimensionamiento correcto del equipo y estudios de demostración de que la transmisión cumple con los requisitos de la especificación.

Por Dalibor Mracevic, Siemens

Las simulaciones con un modelo RMS permiten investigar transitorios de naturaleza más lenta, se trata de transitorios electromecánicos. Estos estudios se pueden llevar a cabo con un paso de tiempo de simulación más grande y ofrecen resultados fiables y precisos para transitorios de frecuencia próxima a la frecuencia de la red.

Con un modelo EMT, se puede estudiar una gama más amplia de frecuencia de transitorios. Sin embargo, debido a los altos requisitos computacionales y el detallado modelado, el modelo EMT se utiliza principalmente para investigar transitorios más rápidos, transitorios electromagnéticos, que se pueden observar en un tiempo de simulación más pequeño. Las simulaciones EMT y RTDS se realizan con un paso de tiempo de simulación mucho más pequeño.

Respecto de RTDS, una vez fabricados los cubículos de control reales e instalado el software del sistema de control y protección, el sistema de control HVDC real puede ser conectado físicamente a un simulador digital de tiempo real o RTDS que permite realizar pruebas del control HVDC en simulaciones sincronizadas con el tiempo real.

Los resultados de las simulaciones con un modelo EMT y un sistema de control real con un modelo RTDS proporcionan información sobre cómo respondería el sistema HVDC real en diferentes situaciones. Los modelos EMT y RTDS son importantes para estudiar la respuesta del sistema de control, optimizar y probar diferentes funcionalidades de control. El modelo EMT tiene la ventaja de ser una solución basada solo en software, lo que lo hace adecuado para estudios de diseño y optimización de controles y transitorios rápidos. Por otro lado, RTDS se utiliza para probar el sistema de control y protección HVDC real, no solo en un corto tiempo de simulación para transitorios rápidos, sino también para un tiempo de simulación más largo. RTDS permite probar exhaustivamente el control HVDC que más tarde se conectará al sistema real.

Las funciones de control HVDC son optimizadas en el ámbito de diferentes estudios, principalmente en el estudio de desempeño dinámico. Más adelante, las pruebas de los controladores se realizan con un número de pruebas relevantes realizadas con el modelo EMT y con el simulador RTDS donde se confirma el desempeño del control. La experiencia ha demostrado que este enfoque proporciona resultados fiables y precisos que se corresponden con las respuestas reales del sistema en la medida permitida por el grado de detalles incluidos en los modelos y la precisión de los supuestos de modelado (por ejemplo, las condiciones de funcionamiento de la red de CA).