Publication: Una propuesta de sistema integral de gestión de la energía eléctrica en ambientes aislados y conectados de micro-red, para apoyar las decisiones del operador de la micro-red ante escenarios de incertidumbre, con base en optimización multiobjetivo y evaluación multicriterio.
Loading...
Date
2018-10-07
Authors
Caicedo Bravo, Eduardo Francisco
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
La red eléctrica tradicional recibe hoy por hoy una alta presión para ser transformada en una red eléctrica más eficiente y sostenible: la smartgrid. De cara a esta transformación, la generación distribuida, a través de fuentes convencionales y no convencionales de energía, principalmente renovable (FCE y FNCER, respectivamente), se constituye en una de las respuestas tecnológicas más adecuadas, ya que su adopción ofrece varias características deseables tales como la eficiencia, la flexibilidad, la escalabilidad y la reducción de la contaminación ambiental, entre otras. Una visión general, ampliamente aceptada sobre el uso más conveniente de esta generación distribuida se apoya en la implementación amplia de una nueva arquitectura de sistemas eléctricos de potencia conocida como las micro-redes. Con base en las micro-redes, se espera enfrentar los problemas mencionados, no atacándolos al nivel de una gigantesca y única red, sino subdividiéndolos a una escala de operación más pequeña.
Sin embargo, antes de ser una solución completa, las micro-redes deben afrontar considerables desafíos tecnológicos tales como el de gestionar con la máxima eficiencia posible la energía eléctrica que ellas producen y utilizan, operando ya sea en escenarios de conexión a la red principal (por ejemplo ligadas al sistema de interconexión nacional, SIN), como de desconexión a ella (en modo aislado o en zonas no interconectadas, ZNI). Lo anterior, sin que ello implique desatender objetivos de máximo beneficio económico, sostenibilidad ambiental y seguridad en las operaciones. Para cubrir estos términos de funcionamiento óptimo multiobjetivo en la realidad, la gestión de energía eléctrica en micro-redes requiere de la investigación de nuevas arquitecturas de sistemas de gestión de energía (Energy Management System, EMS) y de nuevas estrategias alternativas que sean capaces de lidiar con toda la complejidad que ello implica.
Para enfrentar este desafío, las nuevas investigaciones deben considerar interdisciplinarmente aspectos fundamentales tanto eléctricos, como computacionales y de automatización, que ayuden a concebir un EMS integral e inteligente en micro-redes. Dichos aspectos deben pasar tanto por un conocimiento detallado de la micro-red misma a gestionar, como por ofrecer la capacidad para adaptar su operación a las variables que afectan y añaden incertidumbre a su entorno (meteorológicas, de información económica, entre otras), y como ya se mencionó, a las expectativas globales de óptimo desempeño. Más allá de esto y dada la complejidad de diversas políticas que también intervienen en la operación, por ejemplo los cambios del entorno social y de políticas, el EMS debe presentarse no como una pieza de automatización aislada del contexto, sino como un sistema capaz de adaptarse y apoyar la toma de las decisiones más adecuadas, en la operación de la micro-red, con relación a los diversos criterios mencionados.
La presente propuesta de investigación tiene como objetivo general el proponer un sistema de gestión de energía eléctrica en ambientes aislados y conectados de micro-red, basado en la optimización multiobjetivo de índices globales de desempeño, el cual apoye las decisiones del operador de la red, desde una evaluación multicriterio y ante escenarios variables de incertidumbre. Para lograrlo, el proyecto propone alcanzar seis objetivos fundamentales.
- El primer objetivo, busca realizar un estudio de los modelos de micro-redes, de los sistemas para la gestión de su energía eléctrica y de las técnicas de optimización multiobjetivo disponibles.
- El segundo objetivo, propone un modelo de micro-red de prueba, aplicable al Valle del Cauca, además de los ambientes relacionados con su operación.
- En el tercer objetivo, se busca proponer un esquema de apoyo a las decisiones del operador de la micro-red, en la elección de las técnicas de optimización multiobjetivo de índices globales de desempeño en ambientes.