Desarrollo de la formulación matemática aplicada a la planificación estocástica de la expansión de sistemas eléctricos de potencia utilizando factores lineales y considerando coordinación hidrotérmica
Abstract
En esta memoria se desarrolla la formulación de un modelo para resolver de forma conjunta el
problema de planificación de la expansión de generación y transmisión de los sistemas eléctricos de
potencia (SEP), utilizando factores lineales y programación dinámica aplicando el método de
cancelación de flujos en el problema de transmisión y la metodología de programación dinámica
dual estocástica (Stochastic Dual Dynamic Programming, SDDP) en el problema de operación,
respectivamente. Además, el modelo incorpora incertidumbre tanto en la demanda como en la
generación, criterio de seguridad N-1, coordinación hidrotérmica e inclusión de Energía Renovables
Variables (ERV) de forma de realizar una modelación más real del sistema.
Para la validación del algoritmo se realizaron simulaciones de prueba en el sistema Garver de 6
barras e IEEE de 118 barras. Se analizó el efecto de incorporar incertidumbre y criterios de
seguridad en la planificación, obteniéndose un aumento en los tiempos de simulación debido a la
complejidad del algoritmo, y un aumento en los costos de planificación debido a que la solución de
expansión es más robusta. También se analizó el efecto de la inclusión de coordinación
hidrotérmica y de ERV en la planificación, obteniéndose planificaciones más económicas y una
mayor capacidad de manejo de los recursos energéticos.
Finalmente, se resolvió el problema estocástico de la planificación de expansión del Sistema
Eléctrico Nacional (SEN) considerando un horizonte de 20 años y utilizando las propuestas de
expansión de la Comisión Nacional de Energía (CNE). La resolución de este problema se realizó
incorporando coordinación hidrotérmica, obteniéndose que se requiere invertir en las propuestas
Alto Jahuel-Polpaico, Cautín-Nueva Charrúa, Los Almendros-Maitencillo y Nueva Cardones Maitencillo, mientras que se requiere reforzar los tramos Quillota-Polpaico y San Luis-Quillota. A
su vez, se observa que se invierte solamente en ERV compuestas por generación solar, eólica e
hidroeléctrica.