“METODOLOGÍA PARA LA PLANIFICACIÓN DE LA EXPANSIÓN EN TRANSMISIÓN CONSIDERANDO LA ESTABILIDAD DE TENSIÓN DEL SISTEMA” La planificación de la expansión en transmisión busca anticipar las eventuales restricciones de capacidad que puedan afectar el sistema, y en esa línea, una adecuada localización y cuantificación de la compensación reactiva permite asegurar una reserva de potencia reactiva apropiada para hacer frente a las perturbaciones o fallas que pudiesen ocurrir. En este trabajo se propone y aplica una metodología de análisis de estabilidad de tensión con el fin de determinar, en un horizonte de 10 años, la compensación reactiva que requerirá el Sistema Interconectado Central (SIC) para lograr un adecuado control del nivel de tensión del sistema en situaciones indeseadas de operación. En base a la demanda proyectada y las obras de expansión en transmisión y generación que se prevén serán puestas en servicio durante aquel periodo, se desarrolla en el programa computacional DIgSILENT un modelo de 50 barras del SIC para el año 2021. Al modelo se le aplica la metodología propuesta, basada en la determinación de los márgenes de potencia de las curvas P-V y V-Q de las barras del sistema ante la ocurrencia de distintas contingencias. Una vez identificadas las barras que requerirán de una mayor reserva de reactivos, se evalúa la magnitud de la compensación reactiva a instalar en aquellas barras. Los resultados derivados de la aplicación de la metodología establecen que la zona centro del país posee el menor margen de estabilidad, no obstante, sus barras principales poseen una amplia reserva de reactivos. La zona norte también presenta un margen de estabilidad pobre, siendo el peor escenario de operación aquel con demanda alta e hidrología seca, sin embargo, la inclusión de las líneas de 500 kV al norte y la instalación del nuevo dispositivo CER en S/E Cardones proporcionarán una mayor robustez a la zona. La compensación reactiva cuya instalación fue propuesta a partir de los resultados obtenidos concuerda en gran parte con las obras de compensación reactiva recomendadas por la Comisión Nacional de Energía. Se concluye que el empleo conjunto de las curvas P-V y V-Q, a través de la metodología propuesta, entrega resultados apropiados para identificar el grado de estabilidad de tensión del sistema, siendo una metodología de fácil aplicación. Finalmente, se cree que una adecuada reserva de potencia reactiva junto con la correcta aplicación del plan de defensa frente a contingencias extremas, permitirán afrontar exitosamente las contingencias que puedan hacer peligrar la estabilidad de tensión del sistema.

Esta memoria está dentro de la línea de investigación de confiabilidad y seguridad de sistemas eléctricos, orientada a la evaluación y verificación de la suficiencia a mínimo costo en los estudios de planificación y operación de redes de transmisión. Las restricciones físicas, técnicas y medioambientales han limitado fuertemente el desarrollo de las redes eléctricas en todos los niveles. De lo anterior se desprende la necesidad de aumentar la eficiencia en el uso de las instalaciones a través de: mejores tecnologías, mejor monitorización, mejor gestión y planificación de las redes. En este trabajo se pretende estructurar los lineamientos teóricos y prácticos que permitan gestionar de manera eficiente las redes de subtransmisión. Para esto, el trabajo se divide en tres etapas: Investigar las actuales tecnologías disponibles, definir la potencialidad de las diferentes alternativas y el desarrollo de nuevas metodologías de planificación y operación que asuman mayor nivel de riesgo en las instalaciones para, en consecuencia, hacer un uso más eficiente de los activos. Se realiza una descripción y diagnóstico de la red en el que se determina que existe un margen para mejorar el factor de utilización en equipos mayores del sistema como son los transformadores de interconexión. A continuación, se realiza un levantamiento de las tecnologías, metodologías y nuevos proyectos desarrollados alrededor del mundo, que están impulsando significativas mejoras en la gestión las redes de alta tensión, en el marco de las redes inteligentes en transmisión. Luego, se define un plan de desarrollo para la implementación en forma progresiva de las redes inteligentes en la alta tensión, conforme a nuestra realidad país, en el que se destaca una fuerte promoción al desarrollo de los sistemas de información y comunicación. Un objetivo central de este trabajo es formular un modelo de optimización que permita realizar análisis de escenarios estáticos, capacitado para entregar configuraciones que permitan mejorar el factor de utilización de los activos, y que debe ser capaz de integrar al análisis, eventos de contingencia en líneas y las combinaciones de apertura del anillo. Finalmente, a través del estudio de las redes inteligentes se elevaron tres propuestas para mejorar la gestión de las instalaciones de la Red de Subtransmisión: Monitoreo de Líneas, Inclusión de Generación Distribuida (Cogeneración) y Reconfiguración de Redes (Radialización). Los resultados del modelo no resultaron ser del todo satisfactorios, si bien da respuesta a los objetivos planteados, la velocidad con que se resuelve el algoritmo hace que su uso sea inviable, por lo que se sugiere la creación de un modelo que logre un mejor manejo de datos que el desarrollado en este estudio.

Ingeniero Civil Electricista / El principal objetivo de este trabajo de título es determinar, a través de una evaluación técnico-económica y análisis de la normativa, cual es la mejor alternativa de negocio para los sistemas de transmisión eléctrica utilizados por Anglo American, frente a distintos escenarios de demanda y casos de interconexión, motivado por el interés de algunas empresas inversionistas en adquirir activos de este tipo pertenecientes a la compañía y por solicitudes de conexión de terceros. Para cumplir con este propósito, lo primero que se hace es analizar la normativa vigente y el proyecto de reglamento de transmisión adicional. En dicho análisis, se abarcan temas como el acceso abierto, remuneraciones e indemnizaciones por uso, responsabilidades en interconexiones y ampliaciones, estándares de calidad y seguridad de servicio. Luego se describe la situación actual de los sistemas de transmisión de Anglo American en todas sus divisiones a partir de lo cual se generan distintos escenarios de demanda, casos de interconexión y posibles alternativas de negocio, de forma tal de abarcar la mayor posibilidad de situaciones y presentar un análisis de sensibilidades para la comparación. Adicionalmente, se establecen módulos de costos para la valorización de las instalaciones y se realizan proyecciones según datos de mercado, tales como precios de nudo, ingresos, factores de pérdidas y crecimiento de sistemas de subtransmisión. Con todos los antecedentes analizados, se concluye que, en la mayoría de los casos, la mejor alternativa de negocios es mantener la propiedad de los activos en Anglo American y se recomienda adquirir los activos relacionados de otras empresas. A partir de esta evaluación también se detectan algunos vacíos normativos, los que se han identificado para efectos de la revisión del reglamento o para ser considerados en acuerdos contractuales.

Ingeniero Civil Electricista / En el marco de los altos precios de la energía eléctrica en Chile, en particular en el Sistema Interconectado Central (SIC), realizar un estudio sobre las capacidades máximas de transmisión resulta de vital importancia para poder descongestionar las líneas de transporte de energía eléctrica, haciendo la operación del sistema eléctrico más económica. Dado que el CDEC SIC tiene como obligación operar el sistema eléctrico a mínimo costo, la Dirección de Operaciones (DO) tiene la facultad de aumentar la capacidad de transmisión a través de esquemas de desconexión automático de carga (EDAC) y de generación (EDAG) haciendo uso de la capacidad de sobrecarga de los elementos serie del sistema de transmisión, cuando las líneas ya se encuentran operativas. Esta memoria de título se centra en el aumento de capacidad del sistema de transmisión troncal del SIC con esquemas de desconexión automático de carga (EDAC) y de generación (EDAG). Primero se hace un análisis del estado actual del sistema de transmisión troncal para encontrar las líneas que presentan congestión. Luego se procede a justificar económicamente que la solución con sistemas EDAG/EDAC es la adecuada. Se comprueba que los niveles de seguridad, usando dichos sistemas, se mantienen considerando cuatro escenarios que consisten en distintos niveles de transferencia de energía eléctrica proveniente del sur de subestación Charrúa (octava región) hacia el centro de consumo. Para cada escenario el sistema se somete a dos contingencias ocurridas en la línea de doble circuito Charrúa Ancoa 500 [kV] (línea que manifiesta congestión) que consisten en la desconexión intempestiva de uno de los circuitos y en un cortocircuito bifásico a tierra sin impedancia de falla ocurrida en la mitad de uno de los circuitos. La modelación de estas dos contingencias para los cuatro escenarios se realiza en DigSilent. Los resultados que se obtienen permiten concluir que sí es posible aumentar la capacidad de transmisión de la línea Charrúa Ancoa 500 [kV] sin comprometer la seguridad del sistema ante la ocurrencia de las contingencias descritas anteriormente. Sin embargo los márgenes admitidos en la Norma Técnica para la tensión en barras de 500 [kV] se ven violados y además presentan oscilaciones (estas últimas pueden ser superadas sintonizando los P.S.S. del sistema eléctrico) en el último escenario, cuando la línea está más sobrecargada. Luego, un aumento en la capacidad de transmisión con esquemas EDAG/EDAC es posible, pero se debe realizar en conjunto con una adecuada sintonización de los P.S.S. del sistema eléctrico.

Ingeniero Civil Electricista / Con la publicación de la Ley Corta 1, se realiza una disociación entre los sistemas de transmisión troncal, de subtransmisión y adicional, dejando a los sistemas de subtransmisión sin una estructura tarifaria de peajes definida que permita distribuir los costos de inversión, operación, mantenimiento y administración de dichos sistemas. Con el DS 320, se definió esta estructura tarifaria dejando a cada CDEC responsable de definir la metodología de distribución del diferencial de pérdidas eficientes y las pérdidas reales. Lo anterior motiva el objetivo principal de esta memoria, el cual es desarrollar y aplicar una metodología que permita asignar las pérdidas de energía y potencia de forma eficiente entre distintos propietarios de instalaciones de subtransmisión. Cabe señalar que este tema es particularmente relevante de resolver en sistemas enmallados y crecientes en cantidad de empresas participantes, como es el caso del sistema de subtransmisión en estudio: SIC5. El estudio comienza presentando una revisión de los mercados eléctricos, las características que tienen los sistemas de transmisión y la importancia que tiene la regulación de la transmisión para permitir un correcto funcionamiento de un mercado eléctrico. Luego se señala el proceso de tarificación de sistemas de transmisión y las cualidades que son deseables que éste posea. Se realiza posteriormente una síntesis de cómo ha sido tarificada la subtransmisión en Chile en los últimos años y qué metodología se usa hoy en día para la asignación de perdidas en los sistemas de subtransmisión. La metodología utilizada en el presente trabajo, identifica los tramos comprometidos basándose en un análisis topológico de la red y el principio de proporcionalidad. En ella se identifican los caminos por los que es abastecido cada consumo desde una barra del sistema troncal. De esta forma se obtiene una estimación del comportamiento del sistema de subtransmisión, lo que permite desenmallar el sistema y analizarlo como si fuera un sistema radial. Luego se consideran dos alternativas que internalizan el análisis obtenido anteriormente; la primera utiliza el comportamiento caso a caso; y la segunda toma en cuenta un comportamiento proporcional en base a las proyecciones esperadas. Para evaluar las alternativas, éstas se aplican a un sistema reducido de 6 barras y al sistema de subtransmisión elegido (SIC5). Este último con datos utilizados en el estudio de subtransmisión 2007-2010. De los resultados obtenidos se aprecian errores altos para algunas barras y errores bajos para otras, evidenciando que se debe trabajar aún en mejorar el modelo para los casos con errores relativos altos (cercanos a los nodos radializados). Por otro lado, se demuestra que la metodología propuesta entrega correctas señales de localización, información más detallada que la metodología actual y puede ser utilizada de forma simple en sistemas enmallados y de múltiples propietarios, sin embargo, es más compleja en sistemas de mayor envergadura y produciendo restricciones al momento de implementarla en el sistema de tarificación chileno. Se propone para futuros trabajos abordar el pago de centrales generadoras que inyectan su producción en subtransmisión.

Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / Las perdidas de energía del GRUPO SAESA en los últimos 6 años alcanzaron un valor superior al promedio histórico, y al estándar de otras empresas del rubro. Ante este escenario, se inicia un plan de reducción y control de perdidas de energía a dos años, en el que se invierten importantes recursos económicos. Las pérdidas de energía equivalen a la diferencia entre la energía comprada y la energía vendida y pueden clasificarse como pérdidas técnicas y pérdidas no técnicas. Las perdidas no técnicas representan la diferencia entre las perdidas totales, y las perdidas técnicas, y son ocasionadas por: hurtos de energía, errores técnicos en la medida y errores administrativos, y a diferencia de las perdidas técnicas, su identificación y control es mucho más complejo. La disminución de las pérdidas no técnicas reduce el volumen de energía que la Compañía debe adquirir para satisfacer la demanda que no puede facturar, e incrementa el volumen de energía eléctrica efectivamente vendida. Para reducir las perdidas no técnicas, se implementa a contar de Enero 2006 una campaña consistente en inspección masiva de clientes para detectar irregularidades, inspecciones dirigidas a grandes clientes para verificar el correcto funcionamiento del equipo de medida, construcción de redes antihurto, y convenios con municipalidades para normalizar conexiones ilegales (colgados), entre otras actividades. En forma paralela a lo anterior, se desarrolla una campaña publicitaria destinada a educar a los clientes en relación al uso eficiente de la energía, y a promover el uso legal de ésta, con énfasis en la calidad de servicio y la seguridad que ello implica. Como objetivo primordial de esta tesis, se pretende dejar registro principalmente de los saldos pedagógicos y/o aprendizajes obtenidos durante el desarrollo de tal proyecto. Lo anterior permitirá disponer de antecedentes y herramientas que ayuden, entre otros aspectos, a tomar acciones para prevenir eventuales alzas en los niveles de pérdidas de energía.

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