Desarrollo en AMPL de un modelo lineal para simular el despacho hidrotérmico tomando en cuenta restricciones de inercia en sistemas de potencia con alta integración de fuentes de energía renovable intermitentes.

Abstract

La creciente penetración de fuentes de energía renovable no convencionales (FERNC), como la solar fotovoltaica y la eólica, introduce nuevos desafíos en la operación de los sistemas de potencia, particularmente en lo relacionado con la flexibilidad operativa y la estabilidad de la frecuencia, debido a la reducción de la inercia del sistema. En este contexto, el presente trabajo desarrolla un modelo lineal para la simulación del despacho hidrotérmico que incorpora restricciones de inercia, orientado a sistemas eléctricos con alta integración de generación renovable intermitente. El modelo propuesto se implementa en el lenguaje de modelado algebraico AMPL, utilizando una formulación de flujo óptimo de potencia en corriente continua (DC-OPF), lo que permite reducir la complejidad computacional y facilitar el análisis de distintos escenarios operativos. Las restricciones de inercia se formulan a partir de la relación entre el desequilibrio de potencia, la tasa de cambio de la frecuencia (RoCoF) y la inercia total del sistema, considerando tanto la inercia rotacional de generadores síncronos como el aporte de inercia virtual proveniente de fuentes renovables. Finalmente, se analizan diferentes escenarios de penetración de FERNC sobre un sistema de potencia de características similares al Sistema Interconectado Nacional colombiano, evaluando el impacto de las restricciones de inercia en el despacho, los costos de operación y la confiabilidad del sistema. Los resultados evidencian la importancia de incorporar criterios de inercia en los modelos de despacho para garantizar una operación segura y eficiente en sistemas eléctricos con alta participación de energías renovables.