Despacho Económico Multiperiodo con Restricciones de Seguridad Usando los Factores de Sensibilidad PTDF y LODF

• Cristian Camilo Marin ^[1] ; Jesús María López Lezama ^[1] ; Juan Esteban Sierra Aguilar ^[1] ; Alvaro Jaramillo Duque ^[1]
  1. [1] Universidad de Antioquia

     Universidad de Antioquia

     Colombia

     
• Localización: Scientia et Technica, ISSN 0122-1701, Vol. 25, Nº. 3, 2020, págs. 343-350
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Security-Constrained Unit Commitment usingPTDF and LODF Sensibility Factors
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• Resumen
  • español

    El problema de despacho económico multiperiodo (DEM) consiste en determinar de manera óptima que unidades de generación deben suministrar potencia al sistema en un horizonte de tiempo típico de 24 horas. El DEM con restricciones de seguridad (SCUC por sus siglas en inglés) es un problema de alto costo computacional debido a la cantidad y naturaleza de las variables involucradas. En este artículo se presenta una formulación alternativa del SCUC para reducir su costo computacional, mediante el uso de los factores de sensibilidad PTDF y LODF. En contraste con las formulaciones clásicas, el uso de estos factores permite calcular flujos de carga sin necesidad de utilizar los ángulos nodales, reduciendo el número de variables y restricciones del modelo. Además, se implementa una metodología de filtro de contingencias activas N-1 que reduce aún más la carga computacional, a través de cortes de usuario. Se presentan resultados para el sistema IEEE-RTS96 que evidencian la robustez y aplicabilidad del modelo propuesto. Se encontró que el uso de los factores de sensibilidad PTDF y LODF, en conjunto con la metodología de filtros de contingencias, reduce el costo computacional hasta en un 86% con respecto a su formulación convencional. Adicionalmente, la metodología propuesta identifica que líneas son más vulnerables debido a sobrecargas, y cuales líneas causan mayores impactos al sistema cuando fallan.

  • English

    The unit commitment (UC)problemconsists in optimally determining which generation units must supply power to the system in a typical time horizon of 24 hours. The security-constrained unit commitment (SCUC) is a problem of high computational cost due to the quantity and nature of the variables involved. This paper presents an alternative formulation of the SCUC to reduce its computational cost, by using the PTDF and LODF sensitivity factors. In contrast toclassic formulations, the use of these factors allows calculating powerflows without using nodal angles, reducing the number of variables and constraints of the model. In addition, an N-1 active contingency filter methodology is implemented that further reduces the computational burden through user cuts. Results are presented for theIEEE-RTS96 system that demonstrates the robustness and applicability of the proposed approach. It was found that the use of PTDF and LODF sensitivity factors, in conjunction with the contingency filter methodology, reduces the computational cost by up to 86% with respect to its conventional formulation. Additionally, the proposed methodology identifies which lines are more vulnerable due to overloads, and which lines cause the greatest impacts to the system when they fail.