Tesis doctoral de ángel Luis Trigo García
El punto de partida de esta tesis se encuentra en el procedimiento de operación del sistema de transporte en españa (p.O.-7.4) donde se regula el servicio complementario de control de tensión de la red de transporte. En dicho procedimiento se establecen unos requisitos de conexión, en cuanto al consumo de potencia reactiva, para los gestores de las redes de distribución. Este nuevo punto de vista sobre el tratamiento de la potencia reactiva en la red lleva a que cada nivel de tensión tiene que gestionar sus recursos de potencia reactiva. Partiendo de este hecho, se decide abordar el problema del control de los flujos de potencia reactiva en los transformadores que forman la frontera entre el transporte y la distribución. en primer lugar, se realiza un estudio a nivel internacional de las legislaciones vigentes en varios países, concluyendo que el caso español no es un caso aislado, es decir, estos requisitos de conexión a la red de transporte impuestos a los gestores de distribución es un hecho generalizado en muchos países. Por lo tanto, el problema que se trata en esta tesis tiene una dimensión internacional, no reduciéndose exclusivamente al ámbito español. el nuevo paradigma de gestión de la potencia reactiva está centrado en realizar una operación del sistema de forma segura. En esta tarea se deben controlar las tensiones a la vez que se deben respetar las nuevas limitaciones sobre el tránsito de potencia reactiva entre el transporte y la distribución. El operador del sistema tiene que incorporar estas nuevas restricciones en el complejo problema de la operación del sistema eléctrico. Por lo tanto, aparece una nueva necesidad en la gestión de la potencia reactiva que hasta el momento no ha sido tratada en la literatura. en este contexto, se marca como objetivo principal de esta tesis el control de los flujos de potencia reactiva en los puntos frontera entre el transporte y la distribución. Para hacer frente al mencionado control se desarrollan tres herramientas. Para desarrollar y resolver los algoritmos que constituyen las herramientas que se proponen en este trabajo se han utilizado distintas técnicas: técnicas de optimización no lineales, lineales y técnicas heurísticas basadas en sensibilidades que permiten establecer estimaciones lineales del comportamiento de las variables en torno a un punto de funcionamiento. la primera consiste en un opf, el cual incorpora la nueva restricción del consumo de potencia reactiva en la frontera. El problema de optimización se resuelve de forma exacta utilizando técnicas de punto interior. Adicionalmente, se formula este problema sólo en función de las variables nodales. Esta herramienta se utiliza para estudiar distintas técnicas sobre como el operador del sistema puede llevar a cabo el proceso de control. la segunda, consiste en un proceso iterativo donde se introducen unas simplificaciones, en base a las sensibilidades entre variables de control y dependientes, que permiten formular el problema de optimización como un problema de programación lineal. Esta herramienta en cada iteración estima las actuaciones a realizar por el operador del sistema para obtener una situación admisible de los flujos de potencia reactiva. El proceso iterativo elimina los posibles errores derivados de las simplificaciones introducidas. por último, se plantea la posibilidad de resolver el problema de control de forma heurística, utilizando la información que aportan las sensibilidades que relacionan los controles y las variables dependientes. El proceso de control se lleva a cabo mediante pequeñas actuaciones y de manera secuencial que garantizan la validez de la propuesta. las herramientas que se van a presentar en esta tesis pretenden apoyar al operador del sistema en la operación del sistema principalmente en dos ámbitos: en primer lugar, donde reside la novedad del trabajo presentado, en el control de los flujos de potencia reactiva en los puntos frontera y en segundo lugar, al control de tensiones. Este problema se aborda puesto que está intrínsicamente relacionado con la gestión de la potencia reactiva pero no constituye el objetivo principal de la tesis. la tesis se estructura de la siguiente forma: en primer lugar se realiza una introducción al problema del control de tensiones y potencia reactiva. Posteriormente se realiza una revisión de las legislaciones a nivel internacional que ponen de manifiesto la necesidad de controlar el flujo de potencia reactiva en la frontera entre transporte y distribución. Antes de desarrollar las herramientas de control propuestas en esta tesis, se hace una revisión del estado del arte de las distintas técnicas utilizadas para el control de tensiones y potencia reactiva. Una vez que se ha contextualizado el problema se pasa a presentar las tres herramientas de control de tensiones y flujo de potencia reactiva en la frontera transporte distribución propuestas en este trabajo. En el capítulo 3 se presenta una herramienta basada en un opf resuelto con técnicas de punto interior. Además, se presenta una formulación alternativa del problema sólo en función de variables nodales. En el capítulo 4 se desarrolla una herramienta iterativa de control que introduce simplificaciones basadas en sensibilidades, permitiendo que se resuelva un problema de programación lineal como motor de cálculo de las actuaciones a realizar. En el capítulo 5 se presenta la formulación de una herramienta heurística basada en sensibilidades. Por último se presentan las conclusiones extraídas de este trabajo así como las líneas futuras por donde se puede continuar con la investigación.
Datos académicos de la tesis doctoral «Gestión óptima de la potencia reactiva en sistemas abiertos a la competencia«
- Título de la tesis: Gestión óptima de la potencia reactiva en sistemas abiertos a la competencia
- Autor: ángel Luis Trigo García
- Universidad: Sevilla
- Fecha de lectura de la tesis: 29/11/2010
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Jesús Manuel Riquelme Santos
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Mª inmaculada Zamora belver
- Manuel Burgos payán (vocal)
- esther Romero ramos (vocal)
- Francisco Jurado melguizo (vocal)