La regulación primaria es un mecanismo para contener las oscilaciones de un sistema de producción de electricidad.
Así, se observa un evento de frecuencia, donde se evidencia su variación, como resultado de un funcionamiento inadecuado, lo que puede ocasionar daños no deseados a un sistema eléctrico.
La regulación primaria de los sistemas de producción de electricidad a nivel global tiene la función particular de corregir los desequilibrios instantáneos entre producción y carga; Esta debe ser suministrada a los sistemas de potencia variando de forma inmediata y autónoma la potencia de los generadores por la acción de los reguladores de velocidad de la turbina, en respuesta a cambios en la frecuencia del sistema.
En respuesta al movimiento, en un sistema de energía eléctrica completo, el control primario es el de acción más rápida, que debe operar en un período de 2 a 10 segundos.
El poder regulatorio, en respuesta a las variaciones del sistema, se asocia a las solicitudes del macro operador de la SEP, a través del mecanismo de verificación del desempeño de la regulación primaria. Básicamente, respetando los compromisos asumidos o las reglas del juego para la exploración de los sistemas productivos de un territorio o región, pudiendo así suministrar energía de calidad y un funcionamiento sostenible de los sistemas eléctricos.
Actualmente, teniendo en cuenta la extensión geográfica que alcanzan los sistemas eléctricos modernos y la variedad de instituciones involucradas, las áreas se dividieron con el fin de brindar una mayor facilidad de gestión técnica y económica, lo que se traduce en una mayor estabilidad.
El generador síncrono como componente de regulación de potencia es el elemento básico para ejercer el control de frecuencia en un sept.
A continuación se muestra un esquema básico de un generador síncrono acoplado a una turbina que puede ser accionada por vapor, agua, gas, etc., donde la válvula de entrada se utiliza para regular el caudal que mueve la turbina, permitiendo la entrada de energía mecánica, donde también se involucran las principales variables que participan en el control de frecuencia.
Cuando la corrección de frecuencia para la velocidad del eje de la turbina se incluye en el sistema de control, es más fácil procesar la frecuencia eléctrica del generador. La variable sobre la que actúa el regulador de velocidad es siempre la válvula de entrada de la turbina. Otros elementos que pueden estar presentes en un sistema de generación de energía son los enlaces de corriente continua, los transformadores de cambio de fase y la electrónica del Sistema de transmisión de corriente alterna flexible (FACTS), que son menos comunes para su uso en generadores síncronos.
Para la regulación primaria, es posible modificar la potencia de referencia en el generador, induciendo un comando de potencia en el lazo de regulación primaria, de esta manera cualquier variación de la referencia de potencia da como resultado un cambio de apertura. Desde la posición de la válvula de entrada y, por tanto, a una variación de la potencia de salida del generador.
El resultado de la regulación primaria en un sistema eléctrico ante un aumento de carga positiva, despreciando las pérdidas, se puede resumir de la siguiente manera:
- La frecuencia disminuye debido a la estática de los generadores.
- La demanda cae ligeramente debido a la menor frecuencia.
- Aumento de la producción para compensar el aumento de la demanda inicial.
En definitiva, una máquina síncrona con las características de participar en la corrección de eventos de frecuencia debe tener suficiente capacidad de reserva portante y, así, asegurar el cumplimiento de la regulación primaria, como mecanismo de corrección de oscilaciones, dada la dinámica de los sistemas eléctricos de potencia.
Autor: Ivan Altamar, profesor de Maestría en Ingeniería Eléctrica Aplicada de la EADIC.
