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Impacto de las Restricciones de Inercia en el Despacho Hidrotérmico

Resumen

Este trabajo analiza el impacto de las restricciones de inercia en el despacho hidrotérmico cuando se integran Energías Renovables No Convencionales (ERNC) al sistema eléctrico. Para esto se implementó un modelo matemático desarrollado en AMPL que incorpora ecuaciones para garantizar la estabilidad de frecuencia, considerando factores como la Tasa de Cambio de Frecuencia (RoCoF), el estatismo de los generadores y los desbalances de potencia. Se estudia cómo la creciente penetración de energías renovables, que no aportan inercia al sistema, afecta la estabilidad de frecuencia y los costos operativos. La metodología implementa secuencialmente un Despacho Económico (DE), un modelo de Unit Commitment (UC) y finalmente un redespacho considerando restricciones de inercia. Se evaluaron cuatro escenarios con distintos niveles de penetración renovable sobre el sistema de pruebas RTS de 24 barras de la IEEE (0%, 25%, 35% y 55%), analizando para cada caso el requerimiento de inercia, los costos operacionales y la potencia adicional requerida para mantener la frecuencia del sistema. Los resultados demuestran que a medida que aumenta la penetración de ERNC, se incrementan los requerimientos de inercia y los requerimientos de regulación de frecuencia. Para escenarios con alta penetración, se evidenciaron las limitaciones técnicas para integrar elevados porcentajes de generación renovable sin comprometer la estabilidad. Adicionalmente, se identificó que la ubicación topológica de los recursos de generación convencional tiene un impacto determinante en la magnitud de la fluctuación de frecuencia que puede presentarse en un nodo cualquiera, ya que los generadores que no se encuentran conectados directamente a barras con demanda o generación, no presentan un valor de potencia significativa en el redespacho.