Domain reduction using GRASP construction phase for transmission expansion planning problem

This paper proposes a new strategy to reduce the combinatorial search space of a mixed integer linear programming (MILP) problem. The construction phase of greedy randomized adaptive search procedure (GRASP-CP) is employed to reduce the domain of the integer variables of the transportation model of the transmission expansion planning (TM-TEP) problem. This problem is a MILP and very difficult to solve specially for large scale systems. The branch and bound (BB) algorithm is used to solve the problem in both full and the reduced search space. The proposed method might be useful to reduce the search space of those kinds of MILP problems that a fast heuristic algorithm is available for finding local optimal solutions. The obtained results using some real test systems show the efficiency of the proposed method. © 2012 Springer-Verlag

Planeamiento de redes de transmisión considerando despacho hidrotérmico y costos operativos no lineales

El presente trabajo está enfocado en la integración y solución del Despacho Hidrotérmico (DHT) de largo plazo y el problema de Planeamiento de Sistemas de Transmisión, utilizando técnicas de solución exacta como la programación lineal, y técnicas metaheurísticas de optimización como los algoritmos genéticos especializados. Inicialmente se muestran las características generales que definen el problema del despacho hidrotérmico, modelos matemáticos popularmente empleados, así como las técnicas de optimización empleadas para su solución, y su estado del arte. Posteriormente es explicado el problema de Planeamiento de Sistemas de transmisión, junto con los modelos matemáticos populares para su solución, el estado del arte del problema donde se muestran las técnicas de solución empleadas

Planeamiento de la expansión de redes de transmisión involucrando restricciones especializadas

El presente trabajo inicia con una revisión del estado del arte de los modelos matemáticos y de las técnicas de solución para el problema del planeamiento de la expansión de redes de transmisión estático, así como de metodologías que permiten disminuir el tamaño del espacio de solución, especialmente aquellas que involucren la adición de nuevas restricciones al modelo matemático. La investigación se orienta a la creación de un nuevo conjunto de restricciones (restricciones especializadas) que al adicionarse al modelo matemático permitan realizar cortes profundos en el espacio de solución y que permitan aliviar la complejidad matemática para dichos problema, lo que se ve reflejado en un menor tiempo de cómputo y un menor gasto de memoria. Se utilizaron en este trabajo tres tipos de restricciones diferentes con la finalidad de observar cuales presentan un corte más profundo en el espacio solución respecto a las otras. El primer tipo de restricción especializada utiliza los datos de capacidad de las líneas y la potencia neta encerrada para generarla. El segundo tipo realiza una distinción entre la capacidad de transmisión para cada circuito candidato que involucra la restricción y la potencia neta encerrada. Finalmente el último tipo de restricción realiza un análisis para cada circuito candidato y utiliza la función techo para obtener un conjunto de restricciones especializadas para cada uno de los circuitos candidatos. En la siguiente etapa se desarrolló una metodología para implementar estas restricciones sobre áreas del sistema eléctrico que presentaran incapacidad de transmisión para atender la demanda no atendida, o la generación que no puede ser despachada. Para la determinación de estas áreas se implementó una metodología que explora la vecindad de los nodos y es guiada mediante un criterio heurístico. Finalmente se realizaron las pruebas para estos conjuntos de restricciones generados para las áreas y nodos de un sistema eléctrico, en los sistemas de prueba Garver y Sur Brasilero, de pequeño y mediano tamaño y complejidad respectivamente. Los resultados obtenidos fueron satisfactorios, obteniendo los mejores resultados cuando se aplica las restricciones especializadas a los modelos DC y lineal disyuntivo. Además se logra apreciar que el tercer tipo de restricción resulta superior a los otros dos tipos. Indica esto entonces que la metodología de reducción del espacio de solución es de gran utilidad al reducir el tamaño del espacio solución que las técnicas de solución deben explorar

Planeamiento de redes de transmisión considerando escenarios generación-demanda y enlaces HVDC

El planeamiento de la expansión de sistemas de transmisión de energía eléctrica, tiene como propósito fundamental determinar la red de transmisión óptima para un escenario futuro de forma que minimice la inversión y de igual manera que los generadores y los consumidores puedan ejercer sus actividades de compra y venta de electricidad de forma satisfactoria. En un sistema de potencia existen agentes que regulan y controlan el adecuado funcionamiento del sistema eléctrico como: el operador del sistema, el agente responsable del mercado de energía eléctrica, el agente responsable de regular las actividades del sector y el agente regulador del sistema. Entre los problemas que los agentes deben resolver se encuentran tareas de corto, mediano y largo plazo. En el caso particular de planeamiento de largo plazo se encuentran tareas de planeamiento del sistema de generación y del sistema de transmisión, los cuales permiten definir anticipadamente los costos y la localización de los elementos necesarios para que el sistema opere adecuadamente en el futuro. Esto debido a que los tiempos de diseño, construcción y puesta a punto de las centrales eléctricas de gran tamaño y de las líneas de transmisión de alta tensión, son largos (varios años), y por qué es conveniente aprovechar las economías de escala debido a los altos costos asociados a estas inversiones. En el caso de los sistemas con esquema de mercado de electricidad, el proceso de planeamiento del sistema de transmisión, a largo plazo, es de fundamental importancia por su papel determinante en la eficiencia del mercado futuro. Debido a esto se requiere una nueva visión de la filosofía del planeamiento de los sistemas de transmisión, tanto en los modelos, como en los algoritmos, que permita incluir aspectos como la incertidumbre en la demanda, la variabilidad de los despachos futuros de generación por causa de cambios en costos o hidrología y la posibilidad de incluir o no enlaces de alta tensión en corriente continua HVDC. Estos aspectos pueden ser analizados e incluidos en los análisis de largo plazo a través del uso de escenarios de generación y de demanda futura. Todo esto con el fin de obtener una red adecuada, robusta y de bajo costo que favorezca condiciones de acceso abierto

Planeamiento de redes de transmisión considerando escenarios generación-demanda y enlaces HVDC

El planeamiento de la expansión de sistemas de transmisión de energía eléctrica, tiene como propósito fundamental determinar la red de transmisión óptima para un escenario futuro de forma que minimice la inversión y de igual manera que los generadores y los consumidores puedan ejercer sus actividades de compra y venta de electricidad de forma satisfactoria. En un sistema de potencia existen agentes que regulan y controlan el adecuado funcionamiento del sistema eléctrico como: el operador del sistema, el agente responsable del mercado de energía eléctrica, el agente responsable de regular las actividades del sector y el agente regulador del sistema. Entre los problemas que los agentes deben resolver se encuentran tareas de corto, mediano y largo plazo. En el caso particular de planeamiento de largo plazo se encuentran tareas de planeamiento del sistema de generación y del sistema de transmisión, los cuales permiten definir anticipadamente los costos y la localización de los elementos necesarios para que el sistema opere adecuadamente en el futuro. Esto debido a que los tiempos de diseño, construcción y puesta a punto de las centrales eléctricas de gran tamaño y de las líneas de transmisión de alta tensión, son largos (varios años), y por qué es conveniente aprovechar las economías de escala debido a los altos costos asociados a estas inversiones. En el caso de los sistemas con esquema de mercado de electricidad, el proceso de planeamiento del sistema de transmisión, a largo plazo, es de fundamental importancia por su papel determinante en la eficiencia del mercado futuro. Debido a esto se requiere una nueva visión de la filosofía del planeamiento de los sistemas de transmisión, tanto en los modelos, como en los algoritmos, que permita incluir aspectos como la incertidumbre en la demanda, la variabilidad de los despachos futuros de generación por causa de cambios en costos o hidrología y la posibilidad de incluir o no enlaces de alta tensión en corriente continua HVDC. Estos aspectos pueden ser analizados e incluidos en los análisis de largo plazo a través del uso de escenarios de generación y de demanda futura. Todo esto con el fin de obtener una red adecuada, robusta y de bajo costo que favorezca condiciones de acceso abierto

Impacto del direccionamiento de los escenarios de generación y demanda en la solución del problema de planeamiento de la expansión de redes de transmisión

El mundo complejo de los sistemas de energía eléctrica está dividido en tres grandes grupos: generadores, consumidores y la red de transmisión. Los generadores son responsables de la producción de energía eléctrica, los consumidores demandan la energía eléctrica para múltiples usos y aplicaciones, y el sistema de transmisión permite transferir la energía eléctrica de los generadores a los consumidores. Para que los generadores y los consumidores puedan ejercer sus actividades de compra y venta de electricidad existen agentes que regulan y controlan el adecuado funcionamiento del sistema eléctrico como: el operador del sistema, el agente responsable del mercado de energía eléctrica, el agente responsable de regular las actividades del sector y el agente regulador del sistema. Entre los problemas que los agentes deben resolver se encuentran tareas de corto, mediano y largo plazo. Entre los problemas de largo plazo se encuentran tareas de planeamiento del sistema de generación y del sistema de transmisión, los cuales permiten definir anticipadamente los costos y la localización de los elementos necesarios para que el sistema opere adecuadamente en el futuro. Esto es debido a los tiempos de construcción de las centrales eléctricas de gran tamaño y de las líneas de transmisión de alta tensión, son largos (varios años), y por qué es conveniente aprovechar las economías de escala debido a los altos costos asociados a las inversiones. En el caso de los sistemas con esquema de mercado de electricidad, el proceso de planeamiento del sistema de transmisión, a largo plazo, es de fundamental importancia por su papel determinante en la eficiencia del mercado futuro