MÉTODOS PROBABILÍSTICOS PARA LA DETERMINACIÓN DE LOS REQUERIMIENTOS DE RESERVA SECUNDARIA ANTE PRESENCIA MASIVA DE ERNC

Abstract

Dentro de la última década el sistema eléctrico chileno se encuentra expuesto bajoun constante ingreso de centrales ERNC, principalmente solares fotovoltaicas y eólicas,las cuales provocan nuevos desafíos en la operación del sistema, lo que incluye nuevassoluciones que implementar. Lo anterior repercute en la necesidad de actualizar diversasmetodologías implementadas en el estudio de los sistemas eléctricos en el mismo periodode tiempo. En el presente trabajo se realiza una recopilación de diversas metodologíasaplicadas al cálculo de reservas de potencia en sistemas eléctricos de Estados Unidos yEuropa, con el fin de aplicar alguna de dichas metodologías al Sistema Eléctrico Nacionalpara analizar los efectos que repercuten en los montos de reservas respecto a lametodología actual.La metodología propuesta da a conocer las herramientas probabilísticas necesariaspara un correcto modelamiento de los datos, comprobando que la distribución gaussianano es la más adecuada para el ajuste de las variables, donde estas corresponden aalgún tipo de error de pronóstico, ya sea de generación ERNC o demanda del sistema.Los análisis realizados demuestran que para el ajuste de dichas variables es recomendableutilizar las distribuciones Hiperbólica Generalizada y Johnson tipo “SU", pues lasmejoras del ajuste respecto a la distribución Normal son notorias según se muestran enlos gráficos cuantil-cuantil de cada una.A partir de los resultados obtenidos se recomienda el cambio de metodología por lapropuesta, pues en la actualidad existen falencias que no son analizadas con suficienterigurosidad en la metodología utilizada por el Coordinador Eléctrico Nacional y que lapropuesta sí considera. Estos resultados muestran que las reservas debiesen aumentaral considerar nuevas variables de entrada, tales como errores de pronóstico de generación solar fotovoltaica y eólica, y que además debiesen aplicarse las nuevas divisioneshorarias y diarias propuestas en este trabajo en comparación a la metodología actual.

In the last decade the Chilean electric system is in a constant entrance of variableenergy power plants, that is solar photovoltaic and wind turbines mainly, which causesnew challenges in the system operations and new solutions to apply. The latter affectsin the necessity to update several methodologies applied in the electrical system studiesin that period of time. In this work a summary of several methodologies applied in thedetermination of additional operating reserves in the United States and Europe electricsystems is done, with the objective to select and apply one of these methodologies tothe National Electric System to study the repercussions on the reserves regarding thecurrent methodology.The proposed methodology announces the probabilistic tools required for a formaldata handling and checking that the Normal distribution is not the best fit for the data, which includes forecast error in variable generation and system demand. The analyzesperformed show that the best fit of the data is either a Hyperbolic Generalized or aJohnson “SU" distribution function because of the improvement on the Q-Q plots regardinga Normal distribution.From the obtained results, it is recommended the change of methodology by theone proposed in this work, because the actual methodology has some flaws that are notanalyzed with enough rigor which are in the proposed. To consider new variables, likesolar photovoltaic and wind energy forecast erros, the results show that the operatingreserves should increase, also new hour and daily division are proposed, which help toimprove the system reliability.