Dimensionamiento y localización óptima de sistemas de almacenamiento de energía a gran escala para reducir el costo por restricciones de red en el sistema eléctrico colombiano

Abstract

En este documento se presenta una metodología que busca localizar y dimensionar sistemas de almacenamiento de energía basados en baterías (SAEB) para reducir el costo por restricciones en el sistema eléctrico colombiano. La metodología se plantea como un modelo de programación lineal entera mixta (MILP), inicialmente con un enfoque determinista para luego mejorarse utilizando un enfoque basado en escenarios, con la finalidad de tener en cuenta la incertidumbre de algunos parámetros del modelo. Los modelos de optimización son escritos en el lenguaje de programación Python y haciendo uso de la librería Pyomo. Las diferentes etapas del desarrollo de la metodología se prueban y validan con diferentes sistemas eléctricos de potencia como el sistema de prueba de 6 nodos, el sistema equivalente colombiano de 15 nodos y el sistema de transmisión nacional (STN) de Colombia; utilizándose información real del sistema eléctrico colombiano en los dos últimos sistemas. Los resultados de la metodología se evalúan comparando el costo por restricciones con y sin SAEB bajo diferentes condiciones, identificando beneficios adicionales de la integración de SAEB en los sistemas estudiados. (Texto tomado de la fuente)

In this document, a method to find the best siting and sizing of battery energy storage systems (BESS) to reduce the cost from restrictions in the Colombian power system is proposed. The method is expresed as a mixed-integer linear programming (MILP) formulation, initially with a deterministic approach, but later improving it using a scenario-based approach, to consider uncertainties in some parameters of the model. Optimization models were written in the programming language Python, using the Pyomo package. The different development stages were tested in a 6-bus test system, a simplified 15-bus system of Colombia, and the Colombian national transmission system, using real data of the Colombian system for the last two systems. Results have been assessed by comparing costs from restrictions with and without BESS under different conditions, identifying additional benefits of integrating BESS in the studied systems.