Cluster para la selección de puntos de operación críticos para estudios de estabilidad de tensión

Abstract

Con el fin de asegurar el correcto funcionamiento de los sistemas eléctricos de potencia (SEP), los operadores de red realizan una serie de estudios que permiten detectar condiciones de operación de alto riesgo para la seguridad del SEP y/o determinar las acciones correctivas necesarias para afrontar posibles contingencias. En general estos estudios requieren de la realización de simulaciones dinámicas de alto esfuerzo computacional, por lo que solo se analiza cantidad reducida de escenarios, incluyendo los “peores casos”. Sin embargo, la complejidad de los sistemas eléctricos de potencia junto con el incremento de las tecnologías de generación variable (TGV) han provocado que la identificación de estos “peores casos” sea cada vez más compleja. En el contexto anterior, el objetivo de esta tesis es proponer una metodología que permita determinar puntos de operación críticos (P.O.C.) para estudios de estabilidad de tensión a partir de flujos DC calculados para la operación anual de un SEP. Para ello la metodología propuesta considera factores claves de la operación de los SEP que afectan la estabilidad de tensión y desarrolla a partir de estos, un conjunto de indicadores operacionales que permiten caracterizar el margen de estabilidad de voltaje en cada punto de operación. A partir de estos indicadores y del detalle de los resultados del flujo DC, la metodología contempla en primera instancia la realización de un proceso de caracterización filtrado de los puntos de operación, para luego ejecutar dos procesos de agrupamiento en base a técnicas de clustering: uno en torno a condiciones de operación y otro en torno a condiciones de despacho. Como resultado de esta propuesta se obtiene una cantidad reducida de puntos de operación potencialmente críticos. Finalmente, dentro de esta tesis se contempla la validación de los resultados entregados por cada uno de los bloques de la metodología propuesta, mediante el uso de indicadores estáticos de estabilidad de voltaje, calculados para cada punto de operación a partir de los resultados de flujos de potencia AC. Mediante el análisis del comportamiento de estos indicadores dentro de los resultados obtenidos, se demuestra que la propuesta es capaz de identificar puntos críticos de operación desde la perspectiva de estabilidad de tensión.