Designing resilient power networks against natural hazards

Abstract

Resiliencia en sistemas de potencia se está estudiando recientemente en la literatura, su principal preocupación es proporcionar la viabilidad de la red en caso de eventos de alto impacto y baja probabilidad (HILP). Las principales contribuciones de este trabajo son: (1) Proporcionar un marco novedoso que apoye la toma de decisiones estratégicas para maximizar la resiliencia del sistema eléctrico contra la amenaza de desastres naturales (el primero de acuerdo a la investigación realizada), en particular terremotos. (2) Proporcionar una alternativa a la planificación impulsada por incentivos económicos, que puede ser costrastada para decisiones de agregar nueva capacidad de generación y nuevas líneas. (3) Presentar un enfoque de optimización discreta vía simulación (DOvS) que aborda problemas que tienen incertidumbre en dos etapas. Los resultados computacionales preliminares muestran que se obtienen soluciones más robustas para este problema en particular. Se utiliza el algoritmo Industrial Strength COMPASS para abordar este problema de decisión discreto, donde la medida de resiliencia corresponde a la energía no suministrada esperada (EENS). La evaluación de la EENS se lleva a cabo a través de un simulador que cuantifica los impactos de los desastres naturales en la demanda y que contiene datos históricos sobre terremotos, curvas de fragilidad de los componentes de la red y un modelo operacional de la red eléctrica. A través de un caso de estudio, se demuestra la aplicabilidad de este método, sus principales características y, en última instancia, cómo un planificador de la red puede diseñar sistemas de potencia más resistentes frente a terremotos.