Reserve deployment of RES in island power systems

Abstract

Debido al gran desarrollo tecnológico que han sufrido las energías renovables en los último años se ha producido un incremento de la penetración de las mismas sobre los sistemas eléctricos. Este aumento de penetración conlleva a su vez una serie de inconvenientes de cara a la operación del sistema eléctrico, problemas que además se agravan en el caso de que se estudien sistemas aislados y de pequeño tamaño. Uno de ellos es la reducción de la reserva de generación disponible en el sistema, lo que se debe a que actualmente esta tecnología no se esta incorporando a los servicios de regulación de la frecuencia.

Es por este motivo por lo que en el presente trabajo se ha llevado a cabo un estudio acerca de cuál podría ser el impacto que se generaría sobre la estabilidad de la frecuencia de un sistema eléctrico aislado, en el caso de incorporar las fuentes renovables dentro de los servicios de regulación primaria de la frecuencia. Para ello se han teniendo en cuenta el uso de diferentes estrategias de operación de las mismas, con el fin de determinar si realmente su incorporación puede tener un efecto positivo sobre la estabilidad de la frecuencia eléctrica del sistema. En el presente trabajo se ha focalizado en la energía eólica debido al alto potencial y desarrollo tecnológico de esta.

A su vez se ha tratado de estudiar cuál es el impacto que tendrían las posibles variaciones de la disponibilidad del viento (velocidad y tiempo) frente a distintos escenarios de generación así como posibles incidencias que puedan ocurrir.

During the last years there has been a considerable technological development of renewable energy sources and therefore the penetration of those sources in the current electric system has grown. This penetration increase leads to a series of drawbacks in terms of electric power system operation, problems that in the case of small and isolated power system are increased. One of the major drawbacks is the reduction of the available generation reserve of the system what is caused due to the fact that currently this technology is not being involved in the frequency regulation services.

For this reason in the this document a study about how can the integration of renewable energy sources impact frequency stability of isolated electrical power system was carried out, taking into consideration the possibility of including this technology in the primary frequency control services. In order to conduct this analysis, the use of different operation strategies has been taken into consideration to determine if their incorporation could have a positive effect on the network stability. The present work focuses on wind generation energy due to its current high potential and technological development.

At the same time, a study about the impact of the variability of the availability of the sources has been carried out (wind speed and time), taking into consideration different generation scenarios and possible incidents that may occur in the network.