Optimización de sistemas aislados de generación de potencia híbridos eólico-solar fotovoltaico bajo un enfoque multi-objetivo

Los problemas de sostenibilidad, medioambientales y sociales que está ocasionando el aumento en el consumo de la energía eléctrica a nivel mundial, ha despertado el interés de los investigadores en implementar sistemas de generación de potencia híbridos eólico-solar para el suministro de energía eléctrica. Este tipo de sistemas se diseñan atendiendo a por lo menos uno de tres aspectos: económico, de confiabilidad y ambiental. En este trabajo se presenta una nueva metodología para optimizar el tamaño de sistemas aislados híbrido eólico-fotovoltaico haciendo uso de la optimización Multi-objetivo. La decisión está sustentada sobre dos funciones objetivo: un indicador de costos que determina la factibilidad económica del sistema y un nuevo indicador de confiabilidad que busca minimizar la máxima energía que el sistema no puede entregar a partir de las fuentes renovables solar y eólica. El problema de optimización se resolvió mediante el diseño e implementación del algoritmo Multi-objetivo NSGA-II (Non-dominated Sorting Genetic Algorithm). La metodología fue aplicada a un caso estudio y comparada con la solución entregada por Homer, software oficialmente utilizado para diseñar sistemas de este tipo, se encontró que el modelo propuesto entrega mejores resultados en términos de economía y confiabilidad y cumple con el objetivo de priorizar el uso de las fuentes renovables logrando una disminución en el tamaño del sistema de almacenamiento.DoctoradoDoctor en Ingeniería Industria

Modelo de cooperación para el sector eléctrico entre generadores y comercializadores

En este trabajo se plantea una cadena de suministro de energía en la que intervienen generadores, comercializadores y usuarios no regulados, se busca maximizar los ingresos de cada generador a la vez que se maximizan las utilidades de los comercializadores que son abastecidos por éste, teniendo en cuenta las restricciones de capacidad de las unidades generadoras y la demanda de energía de los usuarios no regulados que se debe suplir. Se aplica la metodología de optimización binivel, donde existe un nivel superior conformado por un generador y un nivel inferior conformado por comercializadores, cada uno de los cuales forma un subnivel del nivel inferior. En la práctica la maximización de utilidades de un comercializador conlleva a la disminución de utilidades de otro, esta metodología encuentra "la mejor solución" para todos los participantes. El modelo de optimización binivel planteado se resuelve con el uso de la herramienta informática GAMS (General Algebraic Modeling System)MaestríaMagister en Ingeniería Industria

Cooperation model in the electricity energy market using bi-level optimization and Shapley value

In this paper, a cooperation model between a generating company and several marketers is presented. The model considers two cooperation schemes. The first finds the optimal decision for the generating company and the group of marketers in terms of maximization of their profits, based on bi-level optimization. Second scheme proposes the cooperation among the marketers, whose objective is to serve a common set of consumers and to increase their profits through cooperation, with respect to the profit gained individually. Profit of the marketers group are divided among them, based on the Shapley value. The model was solved using GAMS and Visual Studio Tools for Office and was validated through a case study in a region in Colombia. The results of the study showed that implementing these cooperation structures brings additional economic benefits to the cooperating agents. Keywords: Cooperation models, Energy market, Bi-level optimization, Shapley valu

Libro Digital Proyectos Posgrados 2016-30

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