Optimización de la generación de potencia reactiva para minimizar las pérdidas de potencia activa en el sistema eléctrico de Electrolima

Abstract

En la presente tesis se ha elaborado un algoritmo computacional que optimiza el despache de la potencia reactiva generada por las Centrales del Sistema Eléctrico de Electro Lima para minimizar las pérdidas de potencia activa en dicho Sistema. En el primer capítulo se han analizado los diversos componentes del Sistema Eléctrico de Electrolima las Centrales de Generación, las Líneas de Transmisión, los Transformadores de Potencia y las cargas, los cuales han sido representados por modelos que simulan sus características externas con la fidelidad y precisión requeridas. En el segundo capítulo se ha definido el objetivo del proceso de optimización y la función objetivo a minimizar, asimismo se ha definido el método de solución de las ecuaciones de los flujos de potencia, y las variables de decisión y de estado incluidas en el proceso de optimización. En el tercer capítulo se ha definido y analizado el método directo de búsqueda del Gradiente Reducido Generalizado, que ha sido seleccionado para resolver el proceso de optimización porque, de acuerdo con trabajos previos, se considera un método adecuado para resolver eficazmente funciones objetivo y de restricción lineales y de gran complejidad. En el cuarto capítulo se ha aplicado el algoritmo computacional de optimización para las condiciones de operación normal del Sistema Eléctrico de Electrolima en horas de máxima media y mínima demanda de potencia, para verificar la eficiencia del método de optimización empleado. Además, se han determinado los beneficios económicos de la minimización de pérdidas de potencia activa, tanto en la operación normal corno en la ampliación de la generación del sistema eléctrico. Se ha llegado a le conclusión que el método directo de búsqueda del Gradiente Reducido Generalizado es adecuado para minimizar las pérdidas de potencia activa en el Sistema Eléctrico de Electrolima, en las diversas condiciones de operación normal. Si se minimizaran las pérdidas de potencia activa, el volumen de agua utilizado por la C.H. de Huinco disminuirla anualmente en 8’165,000 m3. Si operase la Central Térmica de Santa Rosa, al minimizar la potencia activa generada por dicha Central se emplearla menos combustible, y el costo del mismo disminuirla anualmente en S/. 29 millones. Si se minimizaran las pérdidas de potencia activa se podría postergar la inversión requerida por una nueva Central en el sistema durante poco más de medio año y el ahorro por los intereses no pagados sería del orden de 1,900 a 5,300 millones de soles, de acuerdo con la tasa de interés anual del capital.