Análisis de confiabilidad

UNIVERSIDAD DE CHILE
FACULTAD DE CIENCIAS FISICAS Y MATEMATICAS
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

INCORPORACIÓN DE LA CONFIABILIDAD NODAL A LOS COSTOS DE
LOS PROYECTOS DE GENERACIÓN-TRANSMISIÓN
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE MAGISTER EN CIENCIAS DE LA INGENIERÍA ,
MENCIÓN ELÉCTRICA
MEMORIA PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL ELECTRICISTA

JAIME ALONSO HERRERA CONTRERAS

ProfesorGuía

: Dr. Oscar Moya Aravena

COMISION EVALUADORA
Profesor Integrante : Sr. Cristian Hermansen Rebolledo.
Profesor Integrante : Sr. Walter Brokering Christie.
Profesor Integrante : Sr. Hernán Sanhueza Ardí.

SANTIAGO DE CHILE
JULIO 2007

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RESUMEN DE LA TESIS PARA OPTAR
AL TÍTULO DE ING. CIVIL ELECTRICISTA
Y MAGISTER EN CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
POR: JAIME A. HERRERA C.FECHA: 01/08/2007
PROF. GUÍA: DR. OSCAR E. MOYA A.
INCORPORACIÓN DE LA CONFIABILIDAD NODAL A LOS COSTOS DE LOS
PROYECTOS DE GENERACIÓN-TRANSMISIÓN
Este trabajo está dentro de la línea de investigación de confiabilidad en sistemas eléctricos,
orientada a la evaluación y verificación de la suficiencia mínima en los estudios de planificación y
operación de redes de transmisión, así como en lavalorización de energía, potencia y servicios
complementarios.
Desde el uso de modelos de operación por nudo, en que se modelan los costos marginales
por barra, en Chile, o precios marginales localizados (LMP) utilizados en otros sistemas, se ha
hecho cada vez más necesario trasladar las propiedades sistémicas a características nodales. Luego,
se necesitan herramientas de cálculo que permitantener una visión objetiva de la confiabilidad a
nivel de barras, preferentemente de consumo, para asegurar a los clientes niveles de confiabilidad
en un sistema dado. Esto tiene directa relación con el costo del sistema de suministro y a la vez con
el costo medio de racionamiento a que se hallan expuestos.
En este estudio se propone una metodología de evaluación de la confiabilidad nodal parasistemas compuestos HLII (generación y transmisión), en que se aprovechan las propiedades
topológicas de la red de transmisión en conjunto con un proceso de composición de estados de
disponibilidad en el modelo probabilístico. La metodología fue aplicada a los sistemas prueba
RBTS de 6 barras y Garver, y se evalúo un escenario hipotético de interconexión entre los sistemas
SIC-Chile yMEM-Argentina, obteniendo resultados satisfactorios en precisión y mejoras
considerables en los tiempos de procesamiento respecto a otras metodologías de evaluación de
confiabilidad.
Posteriormente, se desarrolla una propuesta general que incorpora la confiabilidad a nivel de
barras en los costos de los proyectos de expansión de los sistemas de transmisión, mediante un
proceso secuencial de dos etapasprincipales. La primera se refiere a la planificación estática de
sistemas desarrollado a través de un modelo de optimización lineal entero mixto (Branch and
Bound con Pseudocostos), que entrega un conjunto de alternativas de expansión de la red de
transmisión. La segunda etapa consiste en la evaluación de confiabilidad nodal mediante la
metodología antes mencionada, que permite determinar losíndices LOLP y EPNS de las
alternativas resultantes de la etapa anterior. La selección de la alternativa óptima se realizó
mediante la acción conjunta entre la fijación de niveles de corte mínimo en los índices de
confiabilidad por barra, que restringen el espacio de soluciones factibles de expansión y una
valorización no homogénea y relativa del costo de falla por barra en función de losíndices de
confiabilidad nodal que incrementa el Valor Actual de los Costos (VAC).
En términos generales se concluye que la imposición de niveles de corte mínimo de
confiabilidad nodal como requerimiento de la planificación de los sistemas de transmisión tiene
fuertes repercusiones en los costos globales de expansión de los sistemas. Esta situación no es
consecuente con lo bajos valores del...