Aproximación lineal basada en datos del flujo de cargas óptimo en sistemas eléctricos.

Abstract

El Flujo de Cargas Optimo (OPF) es un problema de optimización cuyo objetivo es determinar el despacho de potencia de las centrales generadoras de una red eléctrica para satisfacer la demanda al mínimo coste, cumpliendo al mismo tiempo las leyes físicas que rigen los flujos de potencia a lo largo de la red (Ley de Kirchoff). Adicionalmente, se asegura en su formulación el cumplimiento de los límites técnicos impuestos por las centrales generadoras y los límites de transmisión por temperatura en las líneas de transporte. Así, la relevancia del OPF radica en la determinación de un punto de operación de un sistema eléctrico, presente o futuro, de forma que facilite la toma de decisiones al planificador u operador de la red. La formulación clásica de un OPF conlleva la resolución de un conjunto de ecuaciones no lineales, correspondiente a los balances de potencia, y un conjunto de inecuaciones, correspondientes a los límites de operación tanto de las centrales (lineales) como de las líneas de transporte (no lineales). Así, un OPF debe ser formulado matemáticamente como un problema de optimización no lineal, lo que dificulta su resolución en ´ámbitos como el control y operación de redes eléctricas en tiempo real. En este proyecto, se propone una familia de modelos basados en datos que utilizan el importante número de mediciones históricas recogidas por las redes energéticas inteligentes altamente monitorizadas, de forma que permitan realizar una linealización de las ecuaciones no lineales que caracterizan al OPF y así acelerar su resolución numérica. En particular, el objetivo consiste en la obtención de un modelo que establezca una relación lineal entre las potencias activas inyectadas en los nodos y los flujos de potencia activa que circulan por las líneas, permitiendo la sustitución de las complejas ecuaciones no lineales del OPF asociadas a las líneas de transporte por simples ecuaciones lineales.