Modelación de la gestión de la demanda eléctrica en redes inteligentes con mecanismos dinámicos de mercado

Abstract

Debido a los grandes desafíos que trae consigo el avance del cambio climático a los Sistemas Eléctricos de Potencia, se ve necesario realizar estudios que apunten a combatir y a mitigar los efectos que se generan. En particular, las redes inteligentes son Sistemas Eléctricos de Potencia que incluyen varios de los elementos que permiten disminuir las emisiones de Gases de Efecto Invernadero tales como: recursos distribuidos, generación renovable, gestión de la demanda, electromovilidad, entre otros. En este contexto, el presente trabajo tiene como objetivo principal evaluar el impacto de la gestión de la demanda en redes eléctricas inteligentes. Para conseguir esto, se realiza una búsqueda bibliográfica y análisis del estado del arte con el objetivo de presentar los fundamentos teóricos y estudios relevantes relacionados con las temáticas de este trabajo. Posteriormente, se elaboran los modelos para la gestión de la demanda tanto en el mundo físico como en el mundo de la decisión, por medio de la utilización de los software MATLAB y Simulink. Adicionalmente, se expone el caso de estudio del Sistema IEEE de 9 barras junto con los escenarios a estudiar. A partir de los resultados obtenidos se puede observar las variaciones que existe en el sistema ante las diferentes dinámicas que se incluyen, como el acoplamiento entre el mundo físico con el mercado, gestión de la demanda y la incorporación de generación no convencional. En particular, es de real importancia cuidar los parámetros como la velocidad de actualización de los precios de mercado o de la elasticidad de la demanda ya que pueden generar una mayor inestabilidad debido a las dinámicas presentes en los modelos. Como trabajo futuro se propone modificar la modelación del mercado eléctrico por un problema de optimización bi-nivel, conocido como líder-seguidor, en el cual se logren, en diferentes escalas de tiempo, determinar los puntos de consumo de las cargas flexibles e inflexibles. Adicionalmente, se propone introducir congestión dentro de las líneas de transmisión para generar resultados más realistas y evidenciar el efecto que genera la gestión de la demanda ante el desacople de los precios.