Flujo de potencia óptimo en sistemas de distribución ac/dc bajo un enfoque de nexo energía-aguacarbono para el desarrollo sostenible de comunidades aisladas

Abstract

En este trabajo se propone resolver el problema de resolver el problema de flujo de potencia óptimo en sistemas de distribución AC/DC bajo un enfoque de nexo energía-agua-carbono para el desarrollo sostenible de comunidades aisladas. En el problema se considera la operación óptima de los elementos de la red AC/DC (voltajes, corrientes, el índice de modulación de los convertidores y el estado de operación del convertidor, es decir, si debe trabajar como inversor o rectificador), la operación óptima del generador diésel para disminuir las emisiones de dióxido de carbono, la operación óptima de los sistemas de baterías para aprovechar al máximo las fuentes renovables y así reducir las emisiones de dióxido de carbono y la operación óptima de la planta desalinizadora de agua de mar y el tanque de agua (operación óptima de las bombas de vaciado y llenado del tanque). En este trabajo se plantea un nuevo modelo no lineal entero mixto que permite representar el problema propuesto. Este modelo permite considerar la eficiencia de los convertidores y los sistemas de baterías. El modelo es implementado en GAMS y resuelto con el solucionador de optimización comercial BONMIN. Los resultados obtenidos muestran que los recursos energéticos distribuidos permiten disminuir las emisiones de dióxido de carbono y los costos operativos de la red eléctrica y del nexo de la comunidad aislada en aproximadamente un 36%.