Agente integrador de recursos energéticos distribuidos en el nivel de distribución del sistema eléctrico colombiano (2019)
La integración de recursos energéticos distribuidos (DER, por sus siglas en inglés) en redes de distribución presenta una dispersión con una baja apropiación de estos en la gestión de los recursos energéticos por parte del operador de red (OR) (Niknam, Ranjbar y Shirani, 2005; Bouffard y Kirschen, 2008; Levin y Thomas, 2016. De igual forma, se observa un desarrollo incipiente de los mecanismos de integración de DER, los cuales básicamente están centrados en soluciones en lo concerniente a la autogeneración y, generalmente, están ligados a proyectos aislados, caracterizados por baja sostenibilidad y por ofertar ocasionalmente algunos servicios auxiliares a las redes eléctricas (Ilic, Black y Prica 2007; Yano et al. 2012; Faria et al., 2014; Dietrich et al., 2015; Yang, Zhang y Xiao, 2015). La presente tesis doctoral se ha enfocado en proponer un AI de DER en el nivel de distribución del sistema eléctrico, lo que permite una integración económica y tecnológica de ellos, mediante de su participación como oferentes de excedentes de energía y servicios para la red. Metodológicamente, se realizó el diseño de la estructura y la funcionalidad del AI de DER propuesto por medio de herramientas de modelamiento como el UML (Lenguaje de Modelamiento Universal). El modelamiento matemático para los costos de los productos energéticos que puede ofertar el AI a la red: servicios de desconexión de potencia y venta de excedentes de energía, se ha realizado a partir de la configuración de problemas de optimización del tipo entero-mixto, teniendo en cuenta los aspectos normativos vigentes en los ámbitos nacional e internacional. En cuanto al comportamiento estocástico de algunos recursos DER se ha hecho uso de funciones de distribución de probabilidad tipo Weibull y los criterios de Adisson-Dassler. Finalmente, aspectos ligados al control automático de procesos sobre los DER fueron simulados con software de automatización: Fluid SIMM 3.6, Matlab 2016 y Gxdeveloper 3.2. La verificación se realizó con ayuda de Digsilent 15.1, DSS-SIMM 2012 y Power World 2007. Como productos o resultados de la tesis doctoral se encuentra el diseño del AI en una plataforma de acceso en el espacio de computación en la nube y el planteamiento formulaciones matemáticas y problemas de optimización para la venta de los excedentes de energía a partir de GD y para la venta de los servicios de desconexión de potencia con RD que se ofertan al OR. De la misma manera, se diseñaron diferentes formas de participación de los usuarios con sus DER en la oferta de productos energéticos a la red.La integración de los DER a través del AI propuesto ha mostrado la viabilidad de su participación activa en tareas concretas de aplanamiento de la curva de demanda, la respuesta ante picos de demanda y el mejoramiento de los perfiles de tensión en la red. Como conclusión general, la tesis doctoral diseñó un AI de DER que se incorporara en la red eléctrica en calidad de actor dentro de la gestión que se realiza a nivel de distribución y comercialización de manera conjunta con el operador de la red y prestando servicios a este. Dicho AI estará inicialmente adscrito al comercializador, pero puede llegar a manejarse en forma de un ente independiente si llega a ser necesario en un futuro cercano.