Optimización Aplicada a a Coordinación Hidrotérmica del Mercado Eléctrico Argentino

RUBIALES, A.; MAYORANO, F.; LOTITO P. A

Mecánica Computacional

Año: 2007 vol. 26 p. 1906 - 1920

1666-6070

El objetivo del siguiente trabajo es presentar un algoritmo que resuelva el problema de coordinación de las operaciones de despacho a corto plazo en el Mercado Eléctrico Argentino considerando no sólo los aspectos operativos y tecnológicos de generación y distribución del sistema, sino también las características económicas del mercado. Argentina en el año 1992 comenzó su propio proceso de desregulación del mercado eléctrico, fijando un nuevo marco de regulación del sector y estableciendo la separación entre generación, distribución y transporte de energía eléctrica, como así también la libre competencia entre los distintos agentes que forman parte del sector de generación. Estos cambios han impactado en los métodos de planificación de generación de energía y en los algoritmos utilizados para su optimización. En el contexto de los mercados eléctricos competitivos el problema de coordinación de unidades de despacho ha dejado de solo considerar restricciones operativas para también considerar los aspectos económicos del mercado. El problema de coordinación a corto plazo o despacho hidro-térmico a resolver considera las distintas restricciones asociadas al sistema, las cuáles no sólo poseen variables continuas sino también discretas. En este trabajo se considera la optimización de las operaciones que realiza un operador encargado de una central hidroeléctrica de bombeo para maximizar su beneficio. Se considera que las mismas están construidas con el objetivo de ahorrar costos de combustible generando en las horas de mayor demanda y bombeando agua al embalse superior de acumulación en las horas que la demanda es menor. Para resolver este problema se han analizado diferentes técnicas. Por un lado, la programación dinámica da buenos resultados para el caso propuesto. Sin embargo cuando las cantidad de bombas disponibles crece, especialmente al considerar otras centrales hidráulicas, y cuando se consideran más usinas térmicas, dicha técnica deja de ser eficiente. En tal situación proponemos dos método, uno de tipo branch and bound considerando relajación Lagrangeana para la cota dual, y otro basado en dualidad Lagrangeana. Una ventaja de estos métodos es que el problema dual es separable a costa de la diferenciabilidad del mismo. Además como en general hay salto de dualidad para obtener una solución buena (near-optimal) se deben utilizar técnicas de recuperación primal como Lagrangeano  Aumentado.