Computational design to reduce congestion in the Atlantic power grid

La entrada de múltiples proyectos de generación con fuentes renovables a la red del Atlántico puede suponer congestión las líneas transmisión, así como problemas de reactivos al no tener la capacidad o condiciones requeridas para poder llevar la energía generada de manera óptima. En este sentido, la...

Full description

Autores:
Bustillo Oyola, Jesús Andrés
Zuñiga Pérez, Simón David
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2022
Institución:
Universidad del Norte
Repositorio:
Repositorio Uninorte
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/11232
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10584/11232
Palabra clave:
Congestión
Transmisión
Generación
Rights
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Universidad del Norte
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description La entrada de múltiples proyectos de generación con fuentes renovables a la red del Atlántico puede suponer congestión las líneas transmisión, así como problemas de reactivos al no tener la capacidad o condiciones requeridas para poder llevar la energía generada de manera óptima. En este sentido, la creciente generación, deberá de ir acompañado de planes de expansión, de modo que se puedan minimizar los inconvenientes para la operación de estos proyectos. Con esta propuesta se quiere lograr que por medio de una herramienta computacional se propongan soluciones viables que permitan descongestionar la red del Atlántico ante la entrada en operación de los nuevos proyectos de generación y mitigar su impacto al sistema interconectado en la medida que las condiciones del sistema lo permitan todo esto siguiendo lo establecido en la Ley 143 de 1994, la Resolución CREG 025 de 1995, la Resolución CREG 075 de 2021 y la Resolución CREG 018 DE 2005. Para eso se desarrolló una aplicación mediante las librerías Pandapower y Streamlit en Python que simule el sistema eléctrico ya existente usando los datos de la red sacados del sistema interconectado nacional, realizar un análisis de sensibilidad a los nodos del sistema, implemente compensación para mejorar el rendimiento y devuelva los resultados teniendo como restricciones la cargabilidad en las líneas y los límites de tensión establecidos por la CREG 025 de 1995 (entre 0.9 y 1.1 p.u.). Con la realización del proyecto se pudo establecer que la herramienta computacional logra efectivamente aliviar la congestión en líneas sobrecargadas como resultado del impacto de la generación nueva que se conecta al sistema de trasmisión del departamento del Atlántico y se logró corroborar que ante diversos casos la herramienta logra mostrar correctamente el comportamiento del sistema y propone mediante el análisis de sensibilidad el tipo de compensación aplicable frente a la influencia de los elementos del sistema.
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Con esta propuesta se quiere lograr que por medio de una herramienta computacional se propongan soluciones viables que permitan descongestionar la red del Atlántico ante la entrada en operación de los nuevos proyectos de generación y mitigar su impacto al sistema interconectado en la medida que las condiciones del sistema lo permitan todo esto siguiendo lo establecido en la Ley 143 de 1994, la Resolución CREG 025 de 1995, la Resolución CREG 075 de 2021 y la Resolución CREG 018 DE 2005. Para eso se desarrolló una aplicación mediante las librerías Pandapower y Streamlit en Python que simule el sistema eléctrico ya existente usando los datos de la red sacados del sistema interconectado nacional, realizar un análisis de sensibilidad a los nodos del sistema, implemente compensación para mejorar el rendimiento y devuelva los resultados teniendo como restricciones la cargabilidad en las líneas y los límites de tensión establecidos por la CREG 025 de 1995 (entre 0.9 y 1.1 p.u.). Con la realización del proyecto se pudo establecer que la herramienta computacional logra efectivamente aliviar la congestión en líneas sobrecargadas como resultado del impacto de la generación nueva que se conecta al sistema de trasmisión del departamento del Atlántico y se logró corroborar que ante diversos casos la herramienta logra mostrar correctamente el comportamiento del sistema y propone mediante el análisis de sensibilidad el tipo de compensación aplicable frente a la influencia de los elementos del sistema.The entry of multiple generation projects with renewable sources to the Atlantic grid may cause congestion of transmission lines, as well as reactive problems due to the lack of capacity or conditions required to carry the energy generated in an optimal way. In this sense, the growing generation should be accompanied by expansion plans, so that the inconveniences for the operation of these projects can be minimized. The purpose of this proposal is to use a computational tool to propose viable solutions that allow decongesting the Atlantic network before the start of operation of new generation projects and mitigate their impact on the interconnected system as far as the system conditions allow it, following the provisions of Law 143 of 1994, Resolution CREG 025 of 1995, Resolution CREG 075 of 2021 and Resolution CREG 018 of 2005. For this purpose, an application was developed using the Pandapower and Streamlit libraries in Python that simulates the existing electric system using the network data taken from the national interconnected system, performs a sensitivity analysis of the system nodes, implements compensation to improve performance and returns the results having as restrictions the loadability of the lines and the voltage limits established by CREG 025 of 1995 (between 0.9 and 1.1 p.u.). With the completion of the project, it was possible to establish that the computational tool effectively relieves the congestion in overloaded lines as a result of the impact of new generation connected to the transmission system of the Department of Atlántico and it was corroborated that in different cases the tool correctly shows the behavior of the system and proposes through the sensitivity analysis the type of compensation applicable to the influence of the elements of the system.spaBarranquilla, Universidad del Norte, 2022Universidad del Nortehttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2CongestiónTransmisiónGeneraciónComputational design to reduce congestion in the Atlantic power gridDiseño computacional para reducir la congestión de la red eléctrica del Atlánticoarticlehttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/11232/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53ORIGINALInterfaz.pngInterfaz.pngimage/png58513https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/11232/1/Interfaz.png0eec7ff5767ec15f8751a87c65463014MD51Descongestion de red.pdfDescongestion de red.pdfapplication/pdf40442https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/11232/2/Descongestion%20de%20red.pdfb0b0ea5de3d7219d62dc9481519f325fMD5210584/11232oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/112322022-12-07 11:27:26.168Repositorio Digital de la Universidad del Nortemauribe@uninorte.edu.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