despacho hidrotérmico anual considerando mantenimiento de las unidades de generación usando algoritmo genético de Chu-Beasley

Abstract

El principal objetivo de este estudio es proponer una metodología de solución, basada en optimización matemática, aplicable a la programación del mantenimiento de las unidades de generación de un sistema eléctrico. La metodología parte de las necesidades que tienen las empresas propietarias de las plantas de generación de retirar del servicio, de manera planeada, algunas de sus unidades generadoras para realizar tareas de mantenimiento que pueden requerir de una o más semanas. También se considera que el operador independiente actúa sobre un sistema compuesto por grandes centrales hidroeléctricas y térmicas, y que usa los resultados de un despacho hidrotérmico (DHT) para orientar el uso de los recursos hídricos de su sistema, dado que no es posible atender toda la demanda durante todo el tiempo usando exclusivamente centrales hidroeléctricas. Los planes de mantenimiento de los propietarios de las centrales eléctricas responden a necesidades locales pero no necesariamente están ajustados a reducir el impacto de las salidas planeadas de sus unidades sobre el costo total de operación del sistema. La metodología propuesta coordina el mejor uso de los recursos con las necesidades de mantenimiento de las plantas de generación. Dentro de los propósitos del trabajo se encuentra probar la metodología sobre un sistema compuesto por plantas térmicas e hidroeléctricas. Para esto es necesario desarrollar herramientas computacionales que permitan simular la operación del sistema usando los modelos planteados. Dentro de la propuesta se desarrolla un algoritmo de optimización híbrido compuesto por técnicas heurísticas, usadas como inicializadores, un algoritmo genético de Chu-Beasley, que realiza las propuestas de mantenimiento, y una técnica exacta: programación lineal, que resuelve el problema de DHT para cada propuesta específica de mantenimiento. Como parte del trabajo se presenta una revisión del estado del arte sobre el despacho hidrotérmico, resultado de la consulta de artículos especializados, publicados en un periodo de 58 años (desde 1954 hasta 2013). Finalmente se describe un modelo de programación lineal y simulación de Monte Carlo para solucionar un problema de despacho hidrotérmico de mediano plazo, que considera el efecto estocástico de la hidrología y de la velocidad del viento, con tres distintos escenarios de penetración de generación eólica.