El predespacho de unidades consiste en un problema de optimización en que se decide el
estado de operación de cada unidad generadora presente en un sistema eléctrico, con el fin
de asegurar el abastecimiento de la demanda, respetando los requerimientos de reserva,
restricciones de operación de las centrales y minimizando los costos operativos de las
unidades térmicas. Dentro de las centrales de generación, las unidades de ciclo combinado
se caracterizan por acoplar dos ciclos termodinámicos: un ciclo a gas y otro a vapor. Estas
unidades presentan una gran flexibilidad de operación debido a las distintas combinaciones
en que pueden operar. Sin embargo, éstas introducen complicaciones en su modelación,
lo que ha sido abordado en la literatura especializada mediante los modelos por modos de
operación y por componentes.
En este trabajo se desarrolla e implementa un modelo matemático lineal enteromixto
de predespacho, con unidades térmicas de ciclo combinado representadas mediante
sus componentes, incorporando diversas características que describen su operación. Se
permite también la posibilidad de corregir parámetros que se vean afectados por la
temperatura ambiente.
Dentro de las restricciones de mayor relevancia para las unidades de ciclo combinado
se encuentran aquellas que describen su evolución temporal. Para modelar esta
característica se propone una modelación basada en la teoría de redes de flujo. Esta técnica
consiste en plantear un grafo dirigido no estático, conocido también como una red de flujo
a tiempo discreto, la cual se compone por arcos y nodos dependientes del tiempo. Esta
formulación permite relacionar los parámetros de tiempos mínimos de operación; partidas
en caliente, en tibio y en frío, y las transiciones entre combustibles.
Se verifica la ventaja de este modelo a través de ejemplos simulados, construidos en
base a datos reales del Sistema Interconectado del Norte Grande. El análisis de desempeño
se efectúa a través de dos pruebas: valor de la función objetivo del problema relajado y
tiempo de resolución del problema entero; comparando el modelo propuesto con otros dos
modelos de la literatura. Los resultados indican que la formulación basada en una red de
flujo a tiempo discreto logra mejores soluciones del problema relajado para el 60% de los
casos implementados, obteniéndose mejoras de aproximadamente 1% a 4% en el valor de
la función objetivo. También se logran reducir los tiempos de resolución del problema entero
en un 30% o más para el 50% de los casos estudiados.
Como trabajo futuro se propone extender la modelación basada en red de flujo
y desarrollar una herramienta computacional adecuada a esta técnica de optimización.
También se propone ampliar el modelo de predespacho a sistemas hidrotérmicos,
incorporando además las congestiones y las pérdidas óhmicas de la red de transmisión.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/102621 |
| Date | January 2011 |
| Creators | Sepúlveda Sepúlveda, Rodrigo Heraldo |
| Contributors | Palma Behnke, Rodrigo, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Departamento de Ingeniería Eléctrica, Espinoza González, Daniel, Sáez Hueichapán, Doris, Roa Sepúlveda, Claudio |
| Publisher | Universidad de Chile |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Chile, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/cl/ |
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