Análisis de vulnerabilidad de sistemas de potencia incluyendo incertidumbre en las variables con lógica difusa tipo 2

Objectives: This paper presents a new methodology for analyzing the vulnerability of power systems including uncertainty in some variables.Method: The methodology optimizes a Bi-level mixed integer model. Costs associated with power generation and load shedding are minimized at the lowest level whereas at the higher level the damage in the power system, represented by the load shedding, is maximized. Fuzzy logic type 2 is used to model the uncertainty in both linguistic variables and numeric variables. The linguistic variables model the factors of the geographical environment while numeric variables model parameters of the power system.Results: The methodology was validated by using a modified IEEE RTS-96 test system. The results show that by including particularities of the geographical environment different vulnerabilities are detected in the power system. Moreover, it was possible to identify that the most critical component is the line 112-123 because it had 16 attacks in 18 scenarios, and that the maximum load shedding of the system varies from 145 to 1258 MW.Conclusions: This methodology can be used to coordinate and refine protection plans of the power system infrastructure.Funding: EMC-UN research group.Contexto/Objetivo: En este trabajo se propone una nueva metodología de análisis de vulnerabilidad de sistemas de potencia incluyendo incertidumbre en algunas variables.Método: La metodología implementa un modelo de optimización binivel entera-mixta. En el nivel inferior se minimizan los costos asociados a la generación de energía y a la penalidad por deslastre de carga, mientras que en el nivel superior se maximiza el daño en el sistema de potencia representado por el deslastre de carga. Se utiliza la Lógica Difusa tipo 2 para modelar la incertidumbre tanto en variables lingüísticas como en variables numéricas. Las variables lingüísticas modelan los factores del entorno geográfico mientras que las variables numéricas modelan los parámetros del sistema de potencia.Resultados: La metodología se validó en un sistema de prueba IEEE RTS-96 modificado. Los resultados muestran que al incluir particularidades del entorno geográfico se detectan distintas vulnerabilidades en el sistema de potencia. Además, se logró identificar que el componente más crítico del sistema es la línea 112-123, ya que es atacada 16 veces en 18 escenarios contemplados, y que el máximo deslastre de carga en el sistema varía desde 145 a 1258 MW.Conclusiones: Esta metodología puede ser usada para coordinar y afinar los planes de seguridad de la infraestructura eléctrica del sistema.Financiamiento: Grupo de investigación EMC-U