Modelo de simulación secuencial de Monte Carlo para evaluar la confiabilidad del sistema conjunto de generación y transmisión eléctrica del Perú

Abstract

La tendencia mundial actual es aumentar la integración de tecnologías de fuentes de energía renovables, almacenamiento de energía y vehículos eléctricos en la red eléctrica. Sin embargo, estas tecnologías disminuyen la inercia global del sistema eléctrico e incrementan la incertidumbre en la producción de energía eléctrica. En la planificación de la expansión de la infraestructura eléctrica para disponer de un suministro de energía asequible, confiable y oportuno, es fundamental la evaluación de la confiabilidad de un sistema de generación y transmisión. La confiabilidad determina la capacidad del sistema eléctrico de potencia para suministrar electricidad a todos los puntos de utilización dentro de los estándares aceptados y en las cantidades requeridas. Para ello se debe considerar las condiciones que pueden reducir la capacidad de generación y de transmisión eléctrica, tales como mantenimientos programados, salidas forzadas o variabilidad de los recursos renovables. La evaluación de la confiabilidad mide cuánto tiempo, con qué frecuencia y en cuánta cantidad puede existir esta deficiencia de suministro durante la operación del sistema conjunto de generación y transmisión. Para definir un estándar de confiabilidad, es necesario seleccionar el modelo apropiado para calcular los índices de confiabilidad. Por lo que el objetivo de la tesis es desarrollar un modelo de simulación secuencial de Monte Carlo para evaluar la confiabilidad del sistema conjunto de generación y transmisión eléctrica del Perú. El contenido de la investigación es: i) la aplicación de muestreo estratificado basado en clústeres para acelerar la simulación secuencial de Monte Carlo. Esta se basa en la aplicación de aprendizaje automático no supervisado para establecer clústeres, lo cual incrementa la eficiencia de cálculo en la evaluación de la confiabilidad. ii) se analiza el impacto del nivel de detalle del modelamiento de la red de transmisión en la evaluación de confiabilidad del sistema conjunto de generación y transmisión. Este análisis permite realizar la evaluación de confiabilidad del sistema conjunto de generación y transmisión eléctrica del Perú. El modelo de confiabilidad desarrollado puede ser utilizado como una herramienta de planificación y toma de decisiones en políticas energéticas, mejorando el desarrollo sostenible del sistema eléctrico peruano. Además, esta investigación puede servir como base para la capacitación de ingenieros peruanos en el campo de la confiabilidad de los sistemas de generación y transmisión eléctrica; fortaleciendo el recurso humano local y la autosuficiencia en este campo crítico.