Inclusión de restricciones ambientales en el despacho económico para la operación de sistemas de potencia

Abstract

En las décadas pasadas los sistemas eléctricos de potencia crecieron en tamaño y en complejidad a medida que aumentaba el número de interconexiones, así diversos problemas técnicos forzaron a las empresas de transmisión y generación eléctrica a operar sus sistemas eléctricos en forma eficiente y económica. El despacho económico es un estudio importante en el planeamiento de la operación de sistemas de potencia y forma parte de las políticas energéticas necesarias para el desarrollo de los actuales mercados eléctricos. Una de las herramientas más utilizadas para análisis de despacho económico es el flujo de potencia óptimo, el cual se constituye como un problema de optimización no lineal estático que estima los ajustes óptimos de diversas variables eléctricas teniendo en cuenta que deben ser cumplidas diversas condiciones de operación y límites de algunas variables. En el presente informe se analiza el despacho económico usado en la operación de sistemas de potencia de características térmicas llevando en cuenta restricciones ambientales. Estas restricciones representarán el impacto ambiental ocasionado por la emisión de contaminantes (específicamente de C02) al medio ambiente, las cuales pueden ser modeladas e incluidas en una formulación de despacho económico lineal. La formulación resultante es un despacho económico ambiental que incluye restricciones operacionales como los límites de sobrecarga en líneas y límites de generación activa, además considera la opción de corte de carga para enfrentar aspectos de infactibilidad de la operación. Como parte del análisis, dentro de la metodología serán resaltados tópicos como: la formulación matemática (problema de optimización), el flujo de carga DC (modelo de la red eléctrica lineal) y técnicas de resolución de problemas de optimización lineal; además serán interpretados los resultados de la aplicación del programa computacional a sistemas de prueba conocidos en la literatura (como un sistema de 3 barras) así como también a sistemas reales como el Sistema Eléctrico Interconectado Nacional Peruano (SEJN 512 barras) para la operación en el 2010.