Estudio hidrológico de las cuencas Yauli, Mantaro, Huachón y Paucartambo y simulación de operaciones en las centrales hidroeléctricas

Abstract

El presente trabajo de grado profesional titulado “Estudio Hidrológico De Las Cuencas Yauli, Mantaro, Huachón Y Paucartambo Y Simulación De Operación En Las Centrales Hidroeléctricas”, realizado para optar el título de Ingeniero Civil que otorga la Universidad Nacional de Ingeniería, fue posible gracias a la participación del graduando en el “Estudio hidrológico de las cuencas de ELECTROANDES S.A. para el cálculo de costos marginales del Sistema Interconectado Centro Norte - SICN”, donde la mayor participación fue en el tratamiento de la data hidrológica para el cálculo de caudales naturales y en la simulación computarizada para la optimización de los recursos hidroenergéticos mediante la operación de los embalses de regulación. Consta de nueve capítulos que nos permiten comprender de una manera didáctica la metodología utilizada para el desarrollo del estudio. El Capítulo I contiene la Introducción y se describen brevemente las diferentes metodologías seguidas para la elaboración del estudio. En el Capítulo II se tratan los aspectos generales, tales como antecedentes, ubicación del área de influencia, descripción y climatología de las cuencas. Asimismo, se definen los objetivos y el planteamiento para el desarrollo del estudio. El Capítulo III contiene las fuentes de información utilizadas, bases de datos y las longitudes de los registros hidrometeorológicos; se describen las características de las estaciones pluviométricas, hidrométricas y de evaporación del sistema de ELECTROANDES S.A. Se definen las redes pluviométricas e hidrométricas para cada una de las cuencas y se efectúa el análisis y diagnóstico de la información pluviométrica. En el Capítulo IV se presenta el enfoque metodológico para la naturalización de caudales, para lo cual previamente se describen las características de los embalses y su efecto en la regulación de caudales. También previo a la naturalización de caudales se efectúa el análisis y diagnóstico de la información hidrométrica. La naturalización de caudales es necesaria para los análisis de consistencia (Precipitación Caudal) y principalmente para la simulación de la operación; vale decir calcular los caudales primitivos a partir de la ecuación de continuidad, considerando para ello los caudales regulados, operación de compuertas y niveles de embalses. En el Capítulo V se realiza el análisis de consistencia, tanto de la información pluviométrica e hidrométrica, luego se extienden los registros a un periodo común de 40 años, comprendidos en el periodo de 1957 — 1996. En el Capítulo VI, como paso previo a la simulación se describe el sistema hidroenergético de ELECTROANDES S.A. dando énfasis a la parte de operación integral del mencionado sistema. Se definen los criterios adoptados para la simulación de la operación y se describe el modelo OPENER, desarrollado por la División de Electricidad y Telecomunicaciones - CENTROMIN PERU S.A., adecuado para el presente estudio. Luego se procede a realizar la simulación para cada uno de los 40 años (1957 - 1996) con la optimización de la operación de los embalses mediante el modelo mencionado. El modelo utilizado nos permite definir una estrategia óptima de operación, tal que se minimicen las compras de energía, permitiendo establecer niveles de garantía de abastecimiento de energía con una confiabilidad predeterminada, permitiendo además analizar en forma independiente, la capacidad de generación de cada una de las centrales a fin de estimar la potencia firme y la energía total que puede garantizar cada central. Por último, se analizan los resultados de la simulación, tanto para todo el sistema como para cada una de las centrales hidroeléctricas, considerando para ello, los valores de las operaciones históricas. En el Capítulo VII, como resultado final del presente estudio se han elaborado las matrices de caudales turbindos, potencias y energía generables en cada central, partiendo de los resultados del modelo OPENER y para cada uno de los 40 años. Finalmente, en los Capítulos VIII y IX se presentan las conclusiones y recomendaciones respectivamente.