Universidad Pontificia Comillas. Madrid (Spain)
February 8th, 2017
Summary:
Actualmente, la reserva de la regulación secundaria de frecuencia es proporcionada por unidades de generación que deben ser unidades que se encuentran acopladas.
Para ofrecer la banda de regulación secundaria, dichas unidades se encuentran operando por debajo de su potencia máxima y cuando se requiere de su participación
en la regulación secundaria, aumentan o disminuyen rápidamente su generación. La operación de Arranque Rápido (AR) es una posible alternativa de prestar el servicio de regulación secundaria, que consiste en mantener dentro de un área, algunas unidades
conectadas operando cerca de su potencia máxima y por tanto con menos banda de regulación asignada. El resto de la reserva necesaria es aportada por unidades con
banda de regulación asignada pero que no están arrancadas. Estas unidades, denominadas unidades de AR, deben poder arrancar y estar generando potencia y
participando en la regulación secundaria en un tiempo corto, por lo que se mantendrían desconectadas y, cuando fuera necesario, se arrancarían para que el
conjunto de la zona prestase el servicio de regulación secundaria en las condiciones establecidas por el operador del sistema.
La operación en AR para la regulación secundaria puede tener beneficios económicos asociados, ya que permite un mejor despacho del resto de las unidades acopladas de
la zona de regulación. Por el contrario, el coste de arranque y parada de las unidades en AR cuando es necesario, así como los posibles costes por incumplimiento de los criterios de respuesta del AGC puede reducir dichos beneficios o incluso hacer inviable
este tipo de operación. El objetivo principal de la presente tesis ha sido el de obtener un algoritmo automático que actúe en tiempo real de arranque y parada de las unidades de AR, de manera que éstas estén acopladas cuando sean necesarias. Es decir, el obtener un algoritmo que permita la operación de unidades de Arranque Rápido para la regulación secundaria frecuencia-potencia. Para ello, los tres objetivos específicos que se han cubierto en el contexto de la tesis planteada son los siguientes.
En primer lugar, se ha desarrollado y optimizado un algoritmo de sencilla implantación basado en umbrales para obtener las señales de arranque y parada de las unidades de AR. Los umbrales de este algoritmo de AR se han optimizado mediante un algoritmo de optimización multiobjetivo por enjambre de partículas (Multi-objective Particle Swarm Optimization, MOPSO).
En segundo lugar, se ha desarrollado un segundo conjunto de algoritmos de AR basados en trayectorias que incluyen un sistema basado en aprendizaje automático (Machine Learning Based System, MLBS) para la toma de decisión de arranque y parada de las unidades de AR. Dicho sistema les permite ser capaces de hacer una
predicción del incumplimiento de la zona de regulación secundaria en caso de no arrancar las unidades de AR y en función de ese valor se decide si arrancarlas o no. Se
han tenido en cuenta dos aproximaciones diferentes a la hora de realizar los algoritmos de AR basados en trayectorias para más de una unidad de AR y se han
utilizado dos técnicas distintas para la extracción del conocimiento (árboles de decisión y redes neuronales). Adicionalmente se han utilizado técnicas de clustering
para el tratamiento de variables de entrada de los algoritmos.
Citation:
I. Saboya (2017), Operación de unidades de arranque rápido para la regulación secundaria frecuencia-potencia. Universidad Pontificia Comillas. Madrid (Spain).
