Un Gemelo Digital para la Gestión y Optimización de Redes Eléctricas Inteligentes

KRÖHLING, DAN E.; ALVAREZ, GONZALO; MARTÍNEZ, ERNESTO C.

San Francisco

Seminario; XII Seminario Nacional "ENERGÍA Y SU USO EFICIENTE"; 2023

Universidad Tecnológica Nacional

Los Gemelos Digitales (DTs) están revolucionando la gestión y optimización de muchos procesos, entre ellos, las Redes Eléctricas Inteligentes (SGs), proporcionando el enfoque necesario para la transformación digital. En este contexto, un DT se refiere a una representación virtual de una SG que evoluciona de la misma manera que lo hace el sistema físico. Dicha representación debe abarcar todos los componentes y aspectos operativos de una SG, pero también podría integrar la generación de pronósticos y la planificación óptima.El DT propuesto en el presente trabajo recibe y procesa continuamente datos provenientes de sensores ubicados en la SG. Luego, integra dichos datos en un simulador que permite monitorear las condiciones y gestionar el funcionamiento de la SG en tiempo real. Con dichos datos, el DT proporciona pronósticos de demanda y de generación de la SG mediante el uso de Procesos Gaussianos (GPs). Luego, el DT emplea técnicas de optimización para planificar estrategias operativas para el día siguiente teniendo en cuenta dichas previsiones. Durante la operación de la SG, el DT utiliza GPs para asimilar datos de operación y realizar ajustes en la previsión de la demanda no sólo con un día de antelación, sino también en tiempo real. Esta integración en tiempo real garantiza agilidad y capacidad de respuesta, una característica fundamental en la gestión eficiente de las SGs. Finalmente, la efectividad de las acciones de planificación se valida utilizando el DT que imita el comportamiento de la SG y permite realizar pruebas del tipo «qué pasaría si» y evaluaciones rigurosas en diversas condiciones y escenarios.El valor del DT se muestra en un caso de estudio que involucra a un administrador de comunidad en una SG que se implementa como un mercado entre pares. Los prosumidores dentro de la SG participan en el intercambio de electricidad mientras operan recursos energéticos descentralizados como generadores térmicos y renovables. Los resultados preliminares muestran la efectividad del DT en la optimización de las operaciones del sistema físico para parámetros definidos, pero también en su adaptabilidad para garantizar la confiabilidad de la SG ante eventos imprevistos.La creación de un DT para SGs ofrece una solución integral a los desafíos actuales en sistemas de energía eléctrica. Combina planificación, monitoreo en tiempo real y estrategias de adaptación para allanar el camino hacia la transformación digital de la gestión de sistemas de energía, revolucionando así la forma en que abordamos estas infraestructuras críticas.