Experiencia en Uruguay en la integración de …³n de la situación • Uruguay se encuentra en...
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Experiencia en Uruguay en la integración de
importante cantidad de generación eólica.
Autor: Andrés Tozzo
Cargo: Gerente de Despacho de Cargas
Empresa u Organismo: UTE
CONGRESO
INTERNACIONAL Supervisión del Servicio Eléctrico
4to
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Descripción de la situación
• Uruguay se encuentra en proceso para la instalación de 1400MW de generación eólica.
• La instalación de la generación eólica fue el resultado de acuerdos políticos en un contexto de escaso respaldo del sistema eléctrico.
• En su implementación se constató un descenso abrupto de los costos de las ofertas, resultando en un proceso casi explosivo, de muy pocos años de ejecución.
• Ello representó un fuerte impacto desde el punto de vista del Despacho de Cargas.
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El sistema eléctrico uruguayo
• Dispone de generación hidráulica (1450MW) y térmica de arranque rápido (850MW). (además de 250 de F.O., 80 de biomasa y 240MW de cogeneración).
• Está conectado en 500kV con Argentina (2000MW) y en continua con Brasil (70MW + 500MW en construcción).
• La demanda de pico es del orden de 2000MW y la de valle del orden de 800 MW.
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El sector eléctrico
• En Uruguay existe un mercado de generación.
• La UTE es la empresa estatal que comprende la
distribución, trasmisión y gran parte de la
generación.
• El despacho de la generación lo realiza UTE en
contrato con ADME, minimizando el costo total de
producción.
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La expansión eólica
• La instalación de la generación eólica se está realizando mediante contratos de compra de energía realizados con UTE, la que actuó como comprador único por mandato de la Dirección Nacional de Energía.
• La instalación resultó fundamentalmente de 2 procesos de licitación y un proceso complementario.
• Adicionalmente UTE está instalando generación eólica propia y/o en sociedad.
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Evolución de la potencia total instalada. [MW]
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Evolución de la potencia total instalada y la demanda. [MW]
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Evolución de la Potencia eólica instalada [MW]
Comisión
Multipartidaria:
Decisión
300MW eólicos
Adjudicación
150MW
Adjudicación
192MW
Adjudicación
437MW
Construcción
500MW
Ampliación
150MW
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Distribución geográfica
de la generación
renovable no
convencional.
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¿qué es la generación eólica para el sistema
eléctrico uruguayo?
12
UNA
SOLUCIÓN
APORTA LA ENERGÍA
CONFIABLE QUE EL
SISTEMA NECESITA
UN
DESAFÍO
REQUIERE AJUSTAR
HERRAMIENTAS Y
PROCEDIMIENTOS
UN
PROBLEMA
POR SU NATURALEZA DE
GENERACIÓN VARIABLE
AUTODESPACHADA
(NO EMBALSABLE)
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¿cuál es la interacción entre la generación eólica y el
resto del sistema?
13
El sistema eléctrico uruguayo es especialmente apropiado para la
incorporación de eólica por la generación hidráulica instalada, la
disponibilidad de turbinas de arranque rápido y la capacidad de las
interconexiones.
Por lo tanto, la incorporación de grandes cantidades de generación eólica va
a afectar el funcionamiento de la generación hidráulica y el desempeño de las
interconexiones.
Las ampliaciones del sistema fueron definidas para condición n, utilizando en
ciertos vínculos toda la capacidad. No se observó la condición n-1.
La instalación de cada parque debió resolver su conexión a la red. Sin
embargo ello no incluyó la construcción de algunos refuerzos de la red.
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Integración de la generación eólica: objetivo
14
Ajustar los procedimientos y herramientas con el fin de hacer posible la
adecuada gestión del sistema eléctrico en presencia de gran cantidad de
potencia eólica instalada (1400MW).
Despacho de la
generación
Configurar y
operar la red Balance de
potencia
ECONOMÍA, SEGURIDAD, CALIDAD
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15
Mantener las condiciones de calidad del sistema.
Aprovechar toda la potencialidad de la generación eólica,
reemplazando la generación convencional en tantas funciones como
sea posible.
Integración de la generación eólica: criterios
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Pliegos
(requisitos)
Operación del sistema en presencia de importante generación eólica
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Información
Programación
Tiempo Real
Disponibilidad
Medidas
Eléctricas
(P, Q, V)
Medidas
Meteorológicas Estado
Desempeño
Huecos de
Tensión
Pliegos (especificación de requisitos)
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Huecos de Tensión
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Información
Programación
Tiempo Real
Disponibilidad
Medidas
Eléctricas
(P, Q, V)
Medidas
Meteorológicas Estado
Desempeño
Huecos de
Tensión
Frecuencia
Pliegos (especificación de requisitos)
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Requisitos de Frecuencia
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Información
Programación
Tiempo Real
Disponibilidad
Medidas
Eléctricas
(P, Q, V)
Medidas
Meteorológicas Estado
Desempeño
Huecos de
Tensión
Estatismo
Frecuencia
Pliegos (especificación de requisitos)
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Estatismo
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Información
Programación
Tiempo Real
Disponibilidad
Medidas
Eléctricas
(P, Q, V)
Medidas
Meteorológicas Estado
Desempeño
Huecos de
Tensión
Control Reactiva
(Q, V, cosφ)
Control Activa
Estatismo
Frecuencia
Pliegos (especificación de requisitos)
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Curva de capabilidad
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Información
Programación
Tiempo Real
Disponibilidad
Medidas
Eléctricas
(P, Q, V)
Medidas
Meteorológicas Estado
Desempeño
Huecos de
Tensión
Control Reactiva
(Q, V, cosφ)
Control Activa
Estatismo
Frecuencia
Pliegos (especificación de requisitos)
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Análisis del recurso Pliegos
(requisitos)
Operación del sistema en presencia de importante generación eólica
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Análisis del Recurso
Objetivos
Información
Conocer la generación eólica
Capacitar al personal
Central de 10MW
7 torres de medición
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Torres de medición
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Análisis del Recurso
Objetivos
Información
Resultados
Conocer la generación eólica
Capacitar al personal
Central de 10MW
7 torres de medición
Demanda neta
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34
GENERACIÓN CARACOLES PERÍODO 29/1 11 Hrs - 20:58 ESCALADA A 600 MW
PROMEDIOS 10 MIN VS 1 MIN
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1 61 121 181 241 301 361 421 481 541
MINUTOS
PO
TEN
CIA
DEM. NETA 1´ G. E. 1´ G.E. 10´ DEM 1¨ DEM 10´
DEMANDA
GENERACIÓN EÓLICA
DEMANDA NETA = DEM – GEN.EOL.
La demanda neta es aquella atendida por la generación despachable.
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Análisis del Recurso
Objetivos
Información
Resultados
Conocer la generación eólica
Capacitar al personal
Central de 10MW
7 torres de medición
Demanda neta
Variabilidad
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36
Variabilidad
trimestral y
semanal
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Variación
diezminutal
37
Las variaciones
diezminutales
deben ser
reguladas con las
unidades en
servicio (no es
posible arrancar
unidades).
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Análisis del Recurso
Objetivos
Información
Resultados
Conocer la generación eólica
Capacitar al personal
Central de 10MW
7 torres de medición
Demanda neta
Variabilidad
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Análisis del recurso
Pronósticos
Pliegos
(requisitos)
Operación del sistema en presencia de importante generación eólica
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40
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Pronósticos
Antecedentes
Servicio de
pronósticos
Transferencia
tecnológica
Contratación
especialista
Convenio
con FING
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Pronósticos
Antecedentes
Servicio de
pronósticos
H=240h, T=24h Transferencia
tecnológica
Contratación
especialista
H=72h, T=6h
H=6h, T=1h
Convenio
con FING
Contratación 2
servicios
internacionales
Horizontes
y períodos
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Pronósticos
Antecedentes
Servicio de
pronósticos
H=240h, T=24h Transferencia
tecnológica
Contratación
especialista
H=72h, T=6h
H=6h, T=1h
Convenio
con FING
Contratación 2
servicios
internacionales
Horizontes
y períodos
A futuro:
Mezcla de
Pronósticos
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Análisis del recurso
Pronósticos Reserva
Rotante
Pliegos
(requisitos)
Operación del sistema en presencia de importante generación eólica
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Reserva Rotante
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Reserva Rotante
La variabilidad
diezminutal de la
generación eólica
debe ser cubierta
con la generación
convencional en
servicio.
Evaluación RR a partir de
las medidas de viento
Registro de generación
Modelo dinámico de 3 áreas
Registro de desempeño
de la interconexión
Estándar
Revisión de la RR
necesaria
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Análisis del recurso
Pronósticos Reserva
Rotante
Modelos
Energéticos
Pliegos
(requisitos)
Operación del sistema en presencia de importante generación eólica
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Modelos Energéticos
Representación de
la generación eólica
Representación de
una restricción de
reserva rotante
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Análisis del recurso
Pronósticos Reserva
Rotante
Modelos
Energéticos
Pliegos
(requisitos)
Operación del sistema en presencia de importante generación eólica
Análisis de
la red
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Análisis de la red
Análisis de desempeño en
condición n
Análisis de desempeño en
condición n-1
Cargabilidad dinámica de
líneas
Representación de la
generación eólica
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Análisis del recurso
Pronósticos Reserva
Rotante
Modelos
Energéticos
Pliegos
(requisitos)
Operación en tiempo real
Operación del sistema en presencia de importante generación eólica
Análisis de
la red
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Operación en tiempo real
Implantación
de un AGC
Renovación
SCADA
Adaptación
Centrales
Incorporación
Salto Grande
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Variables
involucradas en
el intercambio
•ISG-U: Suma de potencias activas por: las dos líneas de 500kV San Javier- Palmar, el TR 500/150kV Salto
Grande, el TR 500/150kV San Javier y por la LAT de 150 kV Paysandú – Concepción del Uruguay ; medidas en
la frontera entre CTM y UTE.
•gU: Es la fracción de potencia generada por Salto Grande que le corresponde a Uruguay, la cual podrá generarse
con máquinas de una o ambas márgenes del río.
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Esquema de implementación
Filtro
d A*
dU*
AGC SG
Algoritmo
G
gU gA
d A, d U
D
Nota : Este esquema no contiene la implementación
de los gmax y gmin.
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Operación en tiempo real
Desarrollo
herramientas de
operación Implantación
de un AGC
Renovación
SCADA
Adaptación
Centrales
Incorporación
Salto Grande
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• Previsión de generación eólica
• Previsión de demanda
• Balance de Potencia
• Redespacho
• Factores de Distribución
• Cargabilidad dinámica de líneas
• Aplicaciones EMS: – Flujo de Cargas en línea
– Análisis de Contingencias.
– Simulador de Entrenamiento.
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Operación en tiempo real
Desarrollo
herramientas de
operación Implantación
de un AGC
Renovación
SCADA
Adaptación
Centrales
Incorporación
Salto Grande
Factores de
distribución
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Factores de Distribución. TIPO CENTRAL Bonete-
Tacuarembó
Bonete -
Baygorria
Baygorria -
Palmar
Bonete -
Young
Florida -
Mont. A 1
Florida -
Mont. A 2
Palmar -
Rodríguez
BONETE 0 56 40 30 15 15 13
BAYGORRIA 0 -25 58 22 10 10 20
PALMAR 0 -9 -15 15 3 3 5
SALTO GRANDE 0 -1 -2 -2 0 0 1
ARGENTINA 0 -1 -2 -2 0 0 1
RIVERA 97 52 38 28 13 13 12
MELO 0 2 1 1 0 0 0
CB 0 1 1 1 -3 -3 -1
CTR 0 1 1 1 -4 -4 -1
PTA 0 1 1 1 -2 -2 0
BIOENER 97 52 37 28 14 14 10
FENIROL 99 52 37 28 14 14 10
GALOFER 0 57 39 27 13 13 11
LIDERDAT 0 -1 -1 -1 0 0 2
ALUR 0 -1 -1 -1 0 0 2
PE MALDONADO 0 1 1 0 -2 -2 0
CARACOLES 0 1 1 0 -2 -2 0
KENTILUX 0 1 1 0 -2 -2 0
POLESINE 0 3 2 1 22 22 -1
PINTADO 0 5 4 1 20 20 0
PAMPA 99 55 38 28 14 14 10
PALOMAS 0 1 -1 -5 1 1 2
JP TERRA 0 1 -1 -5 1 1 2
BIOMASA
EOLICAS
HIDRO
INTERCONEXIÓN
TERMICAS
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Operación en tiempo real
Desarrollo
herramientas de
operación Implantación
de un AGC
Renovación
SCADA
Adaptación
Centrales
Incorporación
Salto Grande
Pronósticos
Eólica TR (6h)
Factores de
distribución
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0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
13 14 15 16 17 18 19 20
REAL
PROGR
PROM
max
min
Pronósticos de generación eólica.
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Operación en tiempo real
Desarrollo
herramientas de
operación Implantación
de un AGC
Renovación
SCADA
Adaptación
Centrales
Incorporación
Salto Grande
Pronósticos
Eólica TR (6h)
Redespacho
en TR
Factores de
distribución
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-500
0
500
1000
1500
2000
13 14 15 16 17 18 19 20
demanda
eólica real
term
rio negro
biom
sg
int acord
balance
eol max
eol min
bal max
bal min
dem prev
eólica prev
Balance de potencia.
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Operación en tiempo real
Desarrollo
herramientas de
operación Implantación
de un AGC
Renovación
SCADA
Adaptación
Centrales
Incorporación
Salto Grande
Pronósticos
Eólica TR (6h) Cargabilidad
dinámica de
líneas
Redespacho
en TR
Factores de
distribución
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Cargabilidad de líneas. Línea Estación T. Amb. V. Viento Radiación I max I
[°C] [m/s] [kJ/m2] [A] [A]
Salto Grande- Arapey Palomas 12,1 6,2 217 604 254
Bonete- Tacuarembó Pampa 13,2 5,4 201 580 302Bonete - Baygorria Palmatir 11,4 4,8 206
Pampa 13,2 5,4 201
Baygorria - Palmar Palmatir 11,4 4,8 206
Pampa 13,2 5,4 201
Bonete - Young Palmatir 11,4 4,8 206
Pampa 13,2 5,4 201
Florida - Montevideo A 1 Polesine 11,4 4,8 206
Pintado 12,3 3,2 209
Florida - Montevideo A 2 Polesine 11,4 4,8 206
Pintado 12,3 3,2 209
Palmar - Rodríguez Cadonal 14,6 2,1 202
Colonia Arias 14,7 2,3 204
578 412
440 462
560 320
580 409
605 402
584 451
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Operación en tiempo real
Desarrollo
herramientas de
operación Implantación
de un AGC
Renovación
SCADA
Adaptación
Centrales
Incorporación
Salto Grande
Pronósticos
Eólica TR (6h)
Previsión
demanda TR
Cargabilidad
dinámica de
líneas
Redespacho
en TR
Factores de
distribución
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Análisis del recurso
Pronósticos Reserva
Rotante
Modelos
Energéticos
Interconexiones
Pliegos
(requisitos)
Operación en tiempo real
Operación del sistema en presencia de importante generación eólica
Análisis de
la red
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Interconexiones
Análisis conjunto de
desempeño del sistema Análisis de los registros de
generación eólica
Modelo dinámico
Ajuste de los acuerdos de
interconexión
Incorporación de Salto
Grande al AGC
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Análisis del recurso
Pronósticos Reserva
Rotante
Modelos
Energéticos
Interconexiones
Pliegos
(requisitos)
Operación en tiempo real
Redefinición de procedimientos
Operación del sistema en presencia de importante generación eólica
Análisis de
la red
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![Page 78: Experiencia en Uruguay en la integración de …³n de la situación • Uruguay se encuentra en proceso para la instalación de 1400MW de generación eólica. • La instalación](https://reader033.fdocuments.mx/reader033/viewer/2022052319/5ba1691209d3f26b6b8c4f6f/html5/thumbnails/78.jpg)
Redefinición de Procedimientos
Redefinición de los
procedimientos de
programación
Redefinición de los
procedimientos de
operación.
Pronósticos
Bandas de
incertidumbre
AGC
Reserva
AGC
Pronósticos
Cargabilidad
dinámica Previsión
demanda TR
Redespacho
Comunicación
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Análisis del recurso
Pronósticos Reserva
Rotante
Modelos
Energéticos
Interconexiones
Pliegos
(requisitos)
Operación en tiempo real
Redefinición de procedimientos
Operación del sistema en presencia de importante generación eólica
Análisis de
la red
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Variabilidad observada.
![Page 81: Experiencia en Uruguay en la integración de …³n de la situación • Uruguay se encuentra en proceso para la instalación de 1400MW de generación eólica. • La instalación](https://reader033.fdocuments.mx/reader033/viewer/2022052319/5ba1691209d3f26b6b8c4f6f/html5/thumbnails/81.jpg)
Variabilidad observada.
![Page 82: Experiencia en Uruguay en la integración de …³n de la situación • Uruguay se encuentra en proceso para la instalación de 1400MW de generación eólica. • La instalación](https://reader033.fdocuments.mx/reader033/viewer/2022052319/5ba1691209d3f26b6b8c4f6f/html5/thumbnails/82.jpg)
![Page 83: Experiencia en Uruguay en la integración de …³n de la situación • Uruguay se encuentra en proceso para la instalación de 1400MW de generación eólica. • La instalación](https://reader033.fdocuments.mx/reader033/viewer/2022052319/5ba1691209d3f26b6b8c4f6f/html5/thumbnails/83.jpg)
83
![Page 84: Experiencia en Uruguay en la integración de …³n de la situación • Uruguay se encuentra en proceso para la instalación de 1400MW de generación eólica. • La instalación](https://reader033.fdocuments.mx/reader033/viewer/2022052319/5ba1691209d3f26b6b8c4f6f/html5/thumbnails/84.jpg)
Integración de la generación eólica:
¿y luego?
84
transporte eléctrico
centrales de bombeo
herramientas de gestión de la demanda
Proyecto generación solar
![Page 85: Experiencia en Uruguay en la integración de …³n de la situación • Uruguay se encuentra en proceso para la instalación de 1400MW de generación eólica. • La instalación](https://reader033.fdocuments.mx/reader033/viewer/2022052319/5ba1691209d3f26b6b8c4f6f/html5/thumbnails/85.jpg)
FIN
85
![Page 86: Experiencia en Uruguay en la integración de …³n de la situación • Uruguay se encuentra en proceso para la instalación de 1400MW de generación eólica. • La instalación](https://reader033.fdocuments.mx/reader033/viewer/2022052319/5ba1691209d3f26b6b8c4f6f/html5/thumbnails/86.jpg)
86
Despacho de la
generación
Configurar y
operar la red
Balance de
potencia
modelos
energéticos
modelos
eléctricos AGC
Pronósticos
semanales y
diarios Pronósticos del
día en curso
SCADA
Info. T.R. consignas
V, Q
DAC
DAG
DAF
MEDICIONES
VIENTO
Reserva
rotante
Contingencias
(N-1)
Automatic
Generation
Control
Salto
Grande