22 diciembre 2009

Soluciones de automatización para centrales hidroeléctricas

La energía hidroeléctrica es la fuente renovable más utilizada en el mundo. Produce aproximadamente el 20% de la energía eléctrica mundial y casi el 90 % de la electricidad generada de fuentes renovables. Una central hidroeléctrica puede generar energía con un amplio rango de capacidades, en este artículo hablamos del equipamiento electrónico de las centrales hidroeléctricas.
Sistema de generación: El sistema de generación de las instalaciones modernas integra los sistemas eléctricos en un único ambiente de control. Las deseables del sistema de generación son:
  • Soportar protocolos de interface eléctricos como IEC 61850 e IEC 60870-5-103 y 104.
  • Arquitectura abierta que permita la integración de una amplia variedad de dispositivos y sistemas de terceras partes.
  • Capacidad para migrar hacia sistemas futuros y evolucionar en proyectos de inversión que incluyan gráfica de procesos, aplicaciones de control y datos históricos.
  • Escalabilidad – incluyendo diferentes niveles de redundancia – y eminentemente convenientes tanto para las combinaciones más pequeñas y simples como las más complejas en plantas nuevas y existentes.
  • Funcionalidades a nivel de control de planta, incluyendo conectividad OPC, procesado de datos de masa y redundancia auto-sostenida, así como funcionalidades usuales como alarma auditorías y tendencias.
  • Sistemas de protección del equipo integrados para unidades de generación y transformación.
  • Integración de sistemas de protección de equipos para el generador y unidades transformadoras, cuadros de distribución de alta tensión, y sistemas de media y baja tensión.
Automatización con sistemas SCADA

La automatización de la central hidroeléctrica comprende todos los sistemas necesarios para conseguir el funcionamiento autónomo e independiente de la planta de generación. Para ello se utiliza sistemas escalables y modulares que gestionan la automatización de las unidades, plantas auxiliares, su prestación, regulación de cuencas y trabajos hidráulicos, así como control de carga/velocidad de las hidroturbinas. Ya sea para pequeños controles de unidades hidro pequeñas o para complejas aplicaciones de almacenaje y bombeo, las características de los componentes de control recomendables con las siguientes:
  • Control de unidades (turbinas, generador, transformador de potencia y equipos auxiliares).
  • Control de planta: HV switchyard, esclusas, admisión y otros sistemas hidráulicos).
  • Funciones de control complejas, tales como control de juntas, control de cascada, control de inundación y ríos, control de frecuencia de planta, control de potencia activa y reactiva.
  • Control remoto y conectividad del centro de envío de datos.
Otras funcionalidades
  • Análisis gráfico de máquinas rotatorias. Presenta los datos de vibración históricos y representación gráfica de las variables del proceso de forma que puedan reconocerse rápidamente las tendencias.
  • Control de datos y fallos en las máquinas rotatorias.
Ingeniería del proyecto .
La ingeniería de detalle se requiere para ejecutar el proyecto correctamente. En todos los proyectos es necesario evaluar el sitio, analizar los sistemas de transmisión y generación, elaborar diagramas de línea y calcular las cargas y las corrientes de cortocircuito. También es necesario determinar los componentes y dimensionar o redimensionar el cableado, y realizar los cálculos de iluminación, tierras y selectividad.
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Soluciones inteligentes
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Las últimas tendencias proporcionan soluciones de control inteligentes completamente integradas que alcanzan a un amplio rango de aplicaciones de hidrogeneración. Las últimas soluciones incluyen todas las funciones de control básicas y requerimientos como respuesta rápida del sistema, ancho de banda y completo cumplimiento con las normas IEEE e IEC. .

Bibliografía: Harnessing the power of water. ABB.
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