Ubicación óptima de generación distribuida en sistemas de energía eléctrica

Optimal placement of distributed generation in electric power system

En este artículo se presenta una metodología para la ubicación óptima degeneración distribuida en sistemas de energía eléctrica. Las barras candidatas para ubicar la generación distribuida son identificadas basándose en los precios marginales locales. Estos precios son obtenidos al resolver un flujo de potencia óptimo (OPF) y corresponden a los multiplicadores de Lagrange delas ecuaciones de balance de potencia activa en cada una de las barras del sistema. Para incluir la generación distribuida en el OPF, esta se ha modelado como una inyección negativa de potencia activa. La metodología consiste en un proceso no lineal iterativo en donde la generación distribuida es ubicada en la barra con el mayor precio marginal. Se consideraron tres tipos de generación distribuida: 1) motores de combustión interna, 2) turbinas a gas y 3) microturbinas. La metodología propuesta es evaluada en el sistema IEEE de 30 barras. Los resultados obtenidos muestran que la generación distribuida contribuye a la disminución de los precios nodales y puede ayudar a solucionar problemas de congestión en la red de transmisión.

1 INTRODUCCIÓN

Generación Distribuida (GD) es la expresión comúnmente usada para nombrar la generación de energía eléctrica realizada próxima a los consumidores. GD es un concepto que aborda muchas tecnologías y aplicaciones, y por tanto, aún no existe un consenso respecto a su definición. Es común encontrar en la literatura especializada términos como “generación dispersa” o “generación descentralizada”, estos términos son intercambiables y hacen referencia al mismo concepto, En [1] Ackermann define la GD como la generación realizada directamente en la red de distribución o en un punto considerado como consumidor. Esta definición es la adoptada en este artículo.

La importancia de la GD se comenzó a resaltar en los últimos años cuando muchos países liberaron sus mercados eléctricos y comenzaron a incentivar la evolución de nuevas tecnologías de generación. Otro de los factores que ha generado un creciente interés en la GD es la reducción del impacto ambiental ya que ésta se asocia comúnmente con la producción de enérgias limpias.

En un estudio realizado por el CIRED [2], divulgado en 1990, se identifican aspectos positivos de la GD, los cuales incluyen la reducción de la emisión de gases contaminantes, la diversificación de la matriz energética y el uso racional de la energía. Se pueden sumar a esta lista otros aspectos identificados por el CIGRE [3] como la disponibilidad de generadores modulares, los períodos cortos de construcción, el menor capital invertido y la reducción en los costos de transmisión.