Estimación de la Reserva Rotante en las Turbinas de Gas de la Central Alto Valle en Tiempo Real

Abstract

La máxima potencia que puede ser generada y la reserva rotante para el control primario de frecuencia en turbinas de gas, cuyo principio de funcionamiento se basa en el ciclo termodinámico Brayton, es muy dependiente de la temperatura ambiente, la cual presenta grandes variaciones durante el día y entre las estaciones del año. Por esta razón, la potencia máxima en las dos turbinas de gas de 25 MW de la central térmica Alto Valle en la provincia de Neuquén se determinaba mediante ensayos varias veces por día a efectos de cumplir con los requerimientos de reserva rotante. Esta situación motivó un proyecto de graduación en la carrera ingeniería electrónica de la Universidad Nacional del Comahue para optimizar el procedimiento. Se desarrolló un modelo matemático de la turbina y sus parámetros fueron obtenidos mediante ajuste por mínimos cuadrados. Se incorporó equipamiento específico adicional y las ecuaciones del modelo fueron implementadas en el sistema de control distribuido de las turbinas para su operación automática en tiempo real. El sistema permitió estimar la potencia máxima disponible con una exactitud del orden de ± 0.1 MW (± 0.4 %), incrementar la energía generada anualmente en hasta un 4.3 % y eliminar los riesgos de sufrir penalidades por no cumplimiento de los márgenes de reserva rotante requeridos.