Despacho Óptimo de Potencia Reactiva Multiárea y Multiperido

Abstract

RESUMEN : En los sistemas de potencia actuales con el crecimiento de la demanda, retraso en los proyectos de expansión, gran penetración de generación renovable y mayor impacto de las restricciones ambientales, se ha evidenciado la necesidad de tener la operación de los sistemas en puntos óptimos que garanticen la operación segura. El despacho óptimo de potencia reactiva (ORPD por sus siglas en inglés) permite encontrar puntos de operación donde se tenga mayor flexibilidad en las reservas de potencia reactiva, lo que permite al sistema operar en zonas seguras. En este trabajo se desarrolla una formulación matemática del modelo de despacho de potencia reactiva multi-periodo considerando diferentes áreas eléctricas con tres objetivos a considerar. Estos consisten en minimizar la desviación de la magnitud de la tensión en los nodos pilotos con respecto a una tensión de referencia, así como reducir el número de cambios en los tomas de derivación (taps) de los transformadores y el número de maniobras de conexión en los compensadores estáticos de potencia reactiva y aumentar las reservas de potencia reactiva de las diferentes áreas analizadas. La implementación del ORPD se realiza mediante el lenguaje de programación Python usando la librería Pyomo modelado como un problema no lineal entero mixto (MINLP, por su siglas en inglés), y se resuelve con el solver BONMIN (Basic Open- source Nonlinear Mixed Integer programming). El modelo planteado resuelve el problema multi-periodo para diferentes áreas operativas lo que permite tener control óptimo de las reservas de potencia reactiva a lo largo de un horizonte multi-periodo y satisfaciendo las necesidades particulares de cada área eléctrica. Adicional, la minimización de los cambios de taps de transformadores permite que solo se realice un movimiento de tap por periodo y la minimización de maniobras sobre compensadores estáticos (capacitores), busca mantener la vida útil de estos dispositivos. Los resultados se obtuvieron para los sistemas de prueba de IEEE de 39 e IEEE de 57 barras para validar la aplicabilidad y efectivad del modelo de ORPD que se propone en este trabajo.