Procedures for interconnection studies of solar and wind generation projects

Abstract

This project will develop a Procedure for Feasibility and System Impact Studies to evaluate the interconnection of solar and wind generation projects. This structured procedure includes the methodology, reliability and security criteria and the different types of analyses needed (power flow, short circuit and transient stability). Transmission system planning engineers should perform this procedure in order to identify any adverse system impacts on the transmission system, and specify the infrastructure modifications that are needed to safely and reliably complete the interconnection. The first step of this work was the evaluation of Interconnection Feasibility and Impact studies reports for actual solar and wind generation projects from many owners and operators in the United States. The purpose was to evaluate the methodology used by transmission system planning engineers of different utilities, power companies and transmission system owners, to perform interconnection studies. The second step was the identification and evaluation of different reliability criteria from several organizations in the United States, such as the North American Electric Reliability Corporation (NERC). The purpose of this step was to evaluate the reliability criteria used in interconnected system in United States and the reliability criteria of Hawaii, which is an isolated electric power system, such as Puerto Rico. In addition, this step includes the identification of the technical requirement, which guarantees a reliable interconnection of renewal projects in different electric power systems, where renewable energy penetration is increasing rapidly. The third step was the development of the Procedure for Feasibility Studies and the System Impact Studies based on best practices identified from other power systems. This Procedure is divided in two sections: (1) the guides to create a base case to perform powerflow, short circuit and transient stability analyses and (2) the guides to perform the analyses required in the Feasibility and System Impact Studies. Simulations of the different analyses are presented to evaluate the interconnection of 75 MW wind project to the Puerto Rico Electric Transmission System.

Este proyecto presenta un Procedimiento para realizar Estudios de Viabilidad y de Impacto del Sistema para evaluar la interconexión de generadores que utilizan fuentes renovables de energía con los recursos de sol y viento. Este Procedimiento estructurado incluye metodología, criterios de confiabilidad y seguridad del sistema y los diferentes análisis requeridos (flujo de potencia, corto circuito y estabilidad transitoria). Los ingenieros de planificación del sistema de transmisión deben realizar este procedimiento para identificar impactos adversos en el sistema de transmisión de Puerto Rico y recomendar las modificaciones en la infraestructura necesaria para que se realice una interconexión que cumpla con los parámetros de seguridad y confiabilidad. La primera fase de este trabajo fue la evaluación de informes publicados de Estudios de Viabilidad y Estudios del Impacto del Sistema de proyectos solares y de viento en el sistema de transmisión de varios dueños y operadores en Estados Unidos. El propósito es de evaluar la metodología que utilizan los ingenieros de planificación del sistema de transmisión de diferentes compañías eléctricas para realizar los estudios de interconexión. La segunda fase fue la identificación y evaluación de los criterios de confiabilidad de varias organizaciones en Estados Unidos, como el Concilio de Confiabilidad de Norteamérica, por sus siglas en inglés, la NERC. El propósito es evaluar los criterios de confiabilidad para sistemas interconectados en Estados Unidos, y los criterios de Hawaii que es un sistema eléctrico aislado como el de Puerto Rico. Además, en esta fase se incluye la identificación los requerimientos técnicos, que garantizan una interconexión confiable en sistemas de potencia donde la penetración de energía renovable ha aumentado rápidamente. La tercera fase fue el desarrollo del Procedimiento para Estudios de Viabilidad y Estudios de Impacto del Sistema, basado en las mejores prácticas de otros sistemas de potencia. Este Procedimiento se divide en dos secciones: (1) las guías para crear un caso base para realizar los análisis de flujo de potencia, corto circuito y estabilidad transitoria y (2) las guías para realizar los análisis requeridos en los Estudios de Viabilidad y de Impacto al Sistema. Simulaciones de los diferentes análisis de son presentados para evaluar la interconexión de un proyecto de energía de viento de 75 MW al sistema de transmisión de Puerto Rico.