Integración de generación distribuida con almacenamiento en ambientes urbanos- dimensionamiento y localización

La integración de generación distribuida (GD) de tamaño adecuado y con localización óptima, puede ser utilizada para obtener posibles beneficios técnicos y económicos en las redes de distribución. Por lo tanto, la GD aportará con energía a los sistemas eléctricos para ayudar a suplir las necesidades energéticas actuales y futuras, en las áreas residenciales, comerciales e industriales. La incorporación de la producción en situ debe ser llevada a cabo cuidadosamente, pues se está realizando una transformación de redes pasivas a redes activas. El establecer un punto idóneo para su conexión puede traer consigo mejoras tales como: disminución de pérdidas, aumento de fiabilidad y confiabilidad, y mejora del perfil de tensión. El objetivo principal de esta tesis es analizar las ventajas y beneficios que se obtiene al integrar (GD) con dimensionamiento y localización conveniente en redes de distribución. Se planteó utilizar la tecnología fotovoltaica en una red de distribución semejante a las que existen en el área urbana. Además, de la ubicación de GD se estudia como la introducción de baterías permite gestionar la energía producida por estas unidades. En este trabajo se presentan tres modelos matemáticos de optimización; el primero sitúa adecuadamente GD, el segundo permite localizar y dimensionar GD, mientras que el tercero determina la operación óptima de sistemas de almacenamiento que trabajan en conjunto con las unidades de GD instaladas, por el primer modelo. Los procesos de optimización son implementados en un paquete de optimización comercial denominado AMPL. Para probar su validez se evaluarán dos redes eléctricas, una red modelo de trece barras y otra red real de la Empresa Eléctrica Regional Centro Sur de Ecuador. Con los resultados obtenidos, se concluye que las metodologías usadas son adecuadas para dimensionar y localizar GD; además al trabajar con baterías se tuvo una sustancial mejora de la gestión de la energía. El capítulo 1 ofrece una descripción de los objetivos que se pretenden alcanzar, de la problemática solucionada y la metodología de trabajo de la presente tesis. Asimismo, se presenta el estado de arte sobre ubicación y dimensionamiento de GD en sistemas eléctricos. En el capítulo 2 se hará una revisión de las definiciones de GD, de las tecnologías más usadas y de los sistemas de almacenamiento eléctrico. En el capítulo 3 se describen los modelos matemáticos y las metodologías propuestas para dimensionamiento y localización óptima de GD, es decir se detalla los procedimientos seguidos para solucionar el problema. En el capítulo 4 se desarrollan las simulaciones y se presentan los resultados que se encontraron al incorporar GD en redes de distribución. Y finalmente en el capítulo 5 se dan las principales conclusiones y recomendaciones obtenidas del trabajo