Incorporación de la confiabilidad nodal a los costos de los proyectos de generación – transmisión.

Abstract

Este trabajo está dentro de la línea de investigación de confiabilidad en sistemas eléctricos, orientada a la evaluación y verificación de la suficiencia mínima en los estudios de planificación y operación de redes de transmisión, así como en la valorización de energía, potencia y servicios complementarios. Desde el uso de modelos de operación por nudo, en que se modelan los costos marginales por barra, en Chile, o precios marginales localizados (LMP) utilizados en otros sistemas, se ha hecho cada vez más necesario trasladar las propiedades sistémicas a características nodales. Luego, se necesitan herramientas de cálculo que permitan tener una visión objetiva de la confiabilidad a nivel de barras, preferentemente de consumo, para asegurar a los clientes niveles de confiabilidad en un sistema dado. Esto tiene directa relación con el costo del sistema de suministro y a la vez con el costo medio de racionamiento a que se hallan expuestos. En este estudio se propone una metodología de evaluación de la confiabilidad nodal para sistemas compuestos HLII (generación y transmisión), en que se aprovechan las propiedades topológicas de la red de transmisión en conjunto con un proceso de composición de estados de disponibilidad en el modelo probabilístico. La metodología fue aplicada a los sistemas prueba RBTS de 6 barras y Garver, y se evalúo un escenario hipotético de interconexión entre los sistemas SIC-Chile y MEM-Argentina, obteniendo resultados satisfactorios en precisión y mejoras considerables en los tiempos de procesamiento respecto a otras metodologías de evaluación de confiabilidad. Posteriormente, se desarrolla una propuesta general que incorpora la confiabilidad a nivel de barras en los costos de los proyectos de expansión de los sistemas de transmisión, mediante un proceso secuencial de dos etapas principales. La primera se refiere a la planificación estática de sistemas desarrollado a través de un modelo de optimización lineal entero mixto (Branch and Bound con Pseudocostos), que entrega un conjunto de alternativas de expansión de la red de transmisión. La segunda etapa consiste en la evaluación de confiabilidad nodal mediante la metodología antes mencionada, que permite determinar los índices LOLP y EPNS de las alternativas resultantes de la etapa anterior. La selección de la alternativa óptima se realizó mediante la acción conjunta entre la fijación de niveles de corte mínimo en los índices de confiabilidad por barra, que restringen el espacio de soluciones factibles de expansión y una valorización no homogénea y relativa del costo de falla por barra en función de los índices de confiabilidad nodal que incrementa el Valor Actual de los Costos (VAC). En términos generales se concluye que la imposición de niveles de corte mínimo de confiabilidad nodal como requerimiento de la planificación de los sistemas de transmisión tiene fuertes repercusiones en los costos globales de expansión de los sistemas. Esta situación no es consecuente con lo bajos valores del costo de falla y racionamiento imperantes. En cuanto a desarrollos futuros se propone avanzar en el desarrollo de mercados de transferencia de confiabilidad, valorización de la confiabilidad como un servicio complementario, nueva metodología de valorización del costo de falla incorporando índices de confiabilidad nodal e incorporar modelos de optimización que ataquen el problema de forma conjunta y no modular.