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Las redes eléctricas modernas se están desarrollando rápidamente debido a la creciente penetración de fuentes de energía renovables como la energía solar fotovoltaica y la eólica. Se espera que esta tendencia aumente en un futuro próximo, como lo atestiguan los principales países del mundo en sus compromisos con la producción de una gran penetración de energía renovable.
Una red eléctrica moderna, con su reducida dependencia de las energías no renovables, tiene ventajas indiscutibles en términos de salvaguardias ambientales, pero su introducción no viene sin costo.
Las tecnologías de generación de energía renovable son muy variables y no se pueden distribuir por completo. resultando en nuevos desafíos para el paradigma operativo del sistema eléctrico existente. De hecho, cuando fluctúan recursos incontrolables como un recurso de energía renovable, Las soluciones clásicas de flujo de energía óptimo (OPF) pueden proporcionar políticas de generación de energía muy ineficientes que resultan en sobrecargas de línea y cortes potencialmente en cascada.
El despacho de OPF clásico generalmente se calcula en base a predicciones simples de cargas esperadas y niveles de generación para la próxima ventana de tiempo. Aunque estas predicciones pueden ser bastante precisas para las redes eléctricas tradicionales, pueden ser muy poco fiables en el caso de los generadores renovables, explicando así su fracaso en estas últimas situaciones.
A pesar de las inversiones cada vez mayores, que son costosos y están sujetos a varias limitaciones normativas y políticas, Los cortes de energía debido a la incertidumbre introducida por la generación de energía renovable todavía ocurren con frecuencia. Esta situación muestra que una estrategia basada únicamente en inversiones en mejoras tecnológicas de las líneas de transmisión y capacidad de generación controlable ya no es suficiente. En lugar de, Es necesario diseñar filosofías de despacho radicalmente nuevas para hacer frente a la creciente incertidumbre debida a fluctuaciones impredecibles en la producción renovable.
Porcentaje de carga de línea para el enfoque propuesto (derecha) en comparación con el enfoque clásico (izquierda). El método propuesto puede llegar a una solución que garantice que la carga de la línea no se viola para casi todas las fluctuaciones admisibles en los generadores renovables. Crédito:SUTD
Uno de los mayores desafíos en las redes eléctricas actuales es diseñar una política de despacho que minimice los costos de generación, al tiempo que se asegura de no violar las restricciones de generación y transmisión para todos los valores admisibles de energía renovable y demanda variable.
Investigadores de la Universidad de Tecnología y Diseño de Singapur (SUTD), Singapur, CNR-IEIIT, Politecnico di Torino, Italia y la Universidad Estatal de Pensilvania, Estados Unidos propuso una nueva estrategia probabilística de despacho para las redes eléctricas modernas que no solo reduce el costo de generación y posiblemente la cantidad de gas de efecto invernadero inyectado a la atmósfera, pero también asegura que se satisfagan todas las restricciones en la red eléctrica, Previniendo la sobrecarga y el corte en cascada. Su investigación fue publicada en Transacciones IEEE sobre control de sistemas de red .
Los investigadores propusieron un algoritmo aleatorio basado en el novedoso concepto de escenario con certificados y relajaciones convexas de problemas de flujo de energía. La efectividad de la solución propuesta, como se ilustra en la figura 1, muestra que se puede disminuir significativamente la probabilidad de violación de restricciones sin un impacto significativo en el costo nominal de generación de energía. Es más, se muestra que el enfoque es muy eficiente desde un punto de vista computacional.
"Una de las ventajas del enfoque probabilístico que se persigue en esta investigación es evitar el conservadurismo asociado con los métodos existentes. En lugar de requerir que las restricciones de la red se satisfagan para todos los posibles valores de incertidumbre, empujamos los límites y permitimos un pequeño riesgo bien definido de violación de restricciones para desarrollar este nuevo enfoque, "explicó el autor principal, el Dr. Mohammadreza Chamanbaz, Compañero experimentado de investigación, SUTD.
