Evaluación Técnica de Códigos Computacionales para la Optimización de la Operación de Corto Plazo en el SING

Abstract

El objetivo general del presente trabajo de título es realizar, mediante la aplicación de criterios técnicos de ingeniería, una evaluación técnica del desempeño de los algoritmos de Relajación Lagrangeana (RL) y Branch and Bound (B&B) en la búsqueda de soluciones para el problema de optimización de corto plazo en el sistema eléctrico interconectado del norte grande (SING). En la primera parte de la memoria se muestra el planteamiento general del problema de optimización de la operación de corto plazo, el cual corresponde a un problema de optimización entero-mixto y un conjunto de restricciones lineales mediante las cuales se establecen las características técnicas del sistema. Por otra parte, la función objetivo de dicho problema de optimización corresponde a la minimización de los costos asociados a la operación de las unidades en el horizonte de tiempo evaluado. Posteriormente, se muestra una revisión del estado del arte presentando algunas de las principales técnicas utilizadas para resolver este tipo de problema: Lista de Prioridad, Programación Dinámica, Unit Decommitment, RL, Método de Benders, B&B y Algoritmos Genéticos. Para realizar la evaluación sobre los algoritmos de RL y B&B, se realizan programas en Matlab de dichos métodos con el objeto de realizar pruebas que permitan efectuar un análisis comparativo de los rendimientos de ambos algoritmos. Se aplican dichos programas para resolver problemas de predespacho en un modelo reducido del SING. De esta forma se puede observar el rendimiento de cada algoritmo respecto de su capacidad de obtener soluciones factibles, calidad de las soluciones, uso de heurística para generar soluciones y tiempos de ejecución requeridos. Adicionalmente, se puede estudiar la flexibilidad de ambos algoritmos para considerar restricciones de mayor complejidad y sus limitaciones para resolver predespacho en sistemas de dimensiones reales. Se concluye que el algoritmo que presenta un rendimiento que permite resolver de manera más eficiente el problema de predespacho en el SING corresponde al algoritmo RL, lo anterior debido principalmente a los tiempos de ejecución requeridos para su aplicación en sistemas de dimensiones reales y a que las soluciones generadas presentan una precisión del orden del 99% respecto a las soluciones generadas por el otro algoritmo. Adicionalmente, se puede acotar que las actuales políticas de operación aplicadas en el SING no representan una gran complejidad de programación y por lo tanto, la heurística requerida no presenta una complejidad adicional.