Reducción de los estados de operación de un sistema eléctrico mediante técnicas de estadística para la planificación de la expansión de la red

Abstract

Con el incremento en la participación de las energías renovables en los sistemas eléctricos los modelos de planificación de la expansión de la red se han complicado considerablemente. Principalmente porque la naturaleza variable e intermitente de la generación renovable ha obligado a considerar una mayor resolución temporal en los modelos de optimización, aumentando así el tamaño del problema y haciéndolo, en muchos casos, computacionalmente muy complejo. Este proyecto aplica un algoritmo de reducción a dos casos de estudio: uno con presencia de generación renovable y otro sin. Con ello se observa que la generación renovable no solo complica la resolución, sino que ha introducido una gran variabilidad en el comportamiento de las líneas y los refuerzos haciendo necesario aplicar nuevos métodos de reducción que consideren dicha variabilidad y abandonando los criterios generalistas que se han venido empleando hasta ahora. En el primer capítulo se introduce la planificación de la expansión de la red y se explica los elementos que la estructuran. En el segundo capítulo se realiza una breve revisión al estado del arte. En el tercer capítulo se detallan ambos casos de estudio, así como los tres pasos para seleccionar las líneas candidatas, realizar la reducción y, por último, realizar la resolución binaria. En el capítulo cuatro se analizan los resultados. En el quinto y último capítulo se presentan las conclusiones, así como posibles futuros desarrollos.

With the increasing share of renewable energies in electricity systems, planning models for grid expansion have become considerably more complicated. Mainly because the variable and intermittent nature of renewable generation has forced the consideration of a greater temporal resolution in the optimization models, thus increasing the size of the problem and making it, in many cases, very computationally complex. This project applies a reduction algorithm to two case studies: one with the presence of renewable generation and another without. This shows that renewable generation not only complicates the resolution, but has also introduced a great variability in the behaviour of the lines and reinforcements, making it necessary to apply new reduction methods that consider this variability and abandon the generalist criteria that have been used up to now. The first chapter introduces the planning of network expansion and explains the elements that structure it. In the second chapter a brief review of the state of the art is made. In the third chapter both case studies are detailed, as well as the three steps to select the candidate lines, carry out the reduction and, finally, carry out the binary resolution. Chapter four analyses the results. The fifth and final chapter presents the conclusions, as well as possible future developments.