Desarrollo de un modelo de planificación de la operación de un sistema eléctrico en Python-Pyomo

Abstract

En este proyecto se ha diseñado un modelo de la planificación de la operación de los sistemas de potencia eléctrica implementado en Python Pyomo. Se ha establecido como horizonte temporal el medio plazo el cual, en función de la literatura estudiada, abarca desde unos meses hasta 1 o 2 años por norma general. En este estudio, se pretende comprender el funcionamiento de la regulación de los sistemas de energía eléctrica para las diferentes tecnologías (hidráulica, térmica, eólica y solar) y cuáles son los principales factores que afectan a los costes de producción.

El proyecto consiste en desarrollar un modelo computacional que optimice la gestión de recursos energéticos en un sistema eléctrico. Este enfoque se basa en la programación matemática y en el uso de la biblioteca Pyomo para construir y resolver un modelo de optimización. El objetivo es la minimización de costes, atendiendo a criterios de eficiencia económica y a la utilización de recursos, considerando factores como generación, demanda, reservas hidráulicas y otras restricciones operativas. A través de la formulación de restricciones y objetivos en el lenguaje de programación de Python Pyomo, se busca determinar una estrategia de operación óptima a medio plazo que minimice los costos y maximice el rendimiento delsistema eléctrico, contribuyendo así al desarrollo sostenible y eficiente del sector energético.

In this project, a model of the operation planning of electric power systems has been designed and implemented in Python Pyomo. The time horizon has been established as medium term which, depending on the literature studied, ranges from a few months to 1 or 2 years as a general rule. In this study, the aim is to understand how the regulation of electric power systems works for the different technologies (hydro, thermal, wind and solar) and what are the main factors affecting production costs.

The project consists of developing a computational model to optimize the management of energy resources in a power system. This approach is based on mathematical programming and the use of the Pyomo library to build and solve an optimization model. The objective is cost minimization, taking into account economic efficiency criteria and resource utilization, considering factors such as generation, demand, hydraulic reserves and other operational constraints. Through the formulation of constraints and objectives in the Python Pyomo programming language, the aim is to determine an optimal medium-term operating strategy that minimizes costs and maximizes the performance of the electricity system, thus contributing to the sustainable and efficient development of the energy sector.