Sistema de gestión y coordinación de micro-redes agua-energía basado en control predictivo difuso

Abstract

En esta tesis se propone un sistema de gestión y coordinación para múltiples micro-redes agua-energía, que consiste en un controlador predictivo en el nivel superior y un controlador basado en reglas en el nivel inferior, asociado a cada una de las micro-redes.

El controlador predictivo permite minimizar los costos de operación eléctricos e hídricos para un conjunto de micro-redes. Además, busca promover la cooperación entre las micro-redes para satisfacer en conjunto las demandas eléctricas e hídricas, asegurando el uso sustentable de los recursos locales eléctricos e hídricos.

Para modelar las demandas eléctricas e hídricas y la generación eléctrica se construyeron y compararon modelos lineales y modelos difusos. Los modelos difusos mostraron mejor desempeño en demanda y generación, reportando un error de predicción mínimo del 3,58%, frente al error mínimo del 8,33% para los modelos lineales.

El sistema de gestión y coordinación se probó en un caso de estudio con tres micro-redes agua-energía con distintas configuraciones sobre la parte hídrica. Los resultados probaron que el sistema promovió el uso de los recursos eléctricos e hídricos, logrando balancear la cantidad de agua comprada en el caso hídrico y reduciendo la compra de agua en un 59,3% en la micro-red de mayor demanda.