Modelo regulatorio del control de tensiones en los sistemas eléctricos de potencia

Abstract

Esta tesis propone un nuevo modelo regulatorio para el servicio complementario de control de tensiones y gestión de la potencia reactiva. Inicialmente se identifican los principales productos del servicio, que son la capacidad de potencia reactiva y el uso de la misma. A continuación, se propone un mecanismo competitivo original para la prestación del servicio, basado en subastas anuales de capacidad de potencia reactiva, donde se firman contratos para proveer dicha capacidad en un período igual o superior a un año. Los agentes que pueden ofertar en la subasta son los generadores, condensadores, reactancias, SVCs y STATCOMs. La demanda del servicio queda definida por en la operación segura del sistema eléctrico tanto en condiciones normales como ante contingencias. El modelo propuesto limita eficientemente el poder de mercado. La selección óptima de los recursos de reactiva en el mercado propuesto se realiza mediante un problema de optimización. Este problema optimiza simultáneamente la operación del sistema en los escenarios más representativos: demanda de horas punta y valle en condiciones normales y ante contingencias. La función objetivo del problema es la minimización de costes de compra de ofertas de capacidad de potencia reactiva, y otros costes de operación, como penalizaciones por baja calidad de suministro o el redespacho de generación. Las restricciones del problema son las ecuaciones del flujo de cargas, los límites de operación de los equipos, y el modelado de las contingencias. Finalmente, la tesis presenta un diseño original de los flujos económicos. Una vez se ha cerrado el mercado de capacidad, aquellas ofertas seleccionadas serán remuneradas mediante precios marginales de largo plazo. Por su parte, el reparto de los costes del servicio está basado en precios marginales de largo plazo calculados usando Teoría de Juegos. Estos costes se distribuyen eficientemente entre las cargas y los equipos causantes de las contingencias. Por último, se usa un caso ejemplo realista que valida la propuesta regulatoria realizada en la tesis.