Expansion planning under long-term uncertainty for hydrothermal systems with volatile resources
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Date
2017
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Abstract
La significativa integración de fuentes renovables volátiles de energía en los sistemas de potencia da pie a preocupaciones que motivan el uso de mayores detalles operacionales en la planificación de expansión de capacidad. Planes de inversión más económicos y confiables pueden ser obtenidos en este nuevo paradigma a través del desarrollo de mejores herramientas de planificación para infraestructura de generación y transmisión eléctrica. En este contexto, este trabajo presenta un modelo de programación estocástica para planificar la expansión de sistemas de potencia hidrotérmicos. El modelo considera incertidumbre en los afluentes de agua y días representativos con alta resolución temporal. Esto permite capturar fenómenos inter-horarios, como cronología de perfiles de demanda y recursos renovables, restricciones de rampa y manejo de embalses. En adición, se incluyen escenarios de largo plazo para obtener planes de inversión confiables bajo condiciones extremas. El algoritmo Progressive Hedging es aplicado para descomponer el problema de optimización en sus escenarios de largo plazo y usar los recursos computacionales de manera eficiente. Experimentos numéricos sobre el sistema eléctrico de Chile muestran que el uso de días representativos supera al uso de bloques de demanda en métricas de costo y confiabilidad. Los resultados también muestran que las plantas hidroeléctricas de embalse proveen mayor flexibilidad al sistema, permitiendo una integración económica y confiable de recursos volátiles. Los experimentos también ilustran el impacto de considerar escenarios de largo plazo sobre los planes de inversión obtenidos.
Description
Tesis (Master of Science in Engineering)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2017