Operación óptima de una planta hidráulica reversible que cubre los desvíos en la predicción de un productor eólico

Abstract

En algunos mercados de energía eléctrica, el productor eólico debe proporcionar con antelación un programa de producción, usualmente basado en herramientas de predicción de potencia eólica. Adicionalmente, es responsable de asumir los desvíos que pueden darse entre las previsiones y la producción real de la energía. Con el fin de disminuir los sobre costos por desvíos, es propuesta la operación conjunta de una planta hidráulica reversible que adapta su operación para compensar los errores en la predicción de potencia eólica. Con el fin de optimizar la operación de la planta hidráulica reversible, es necesario cuantificar con antelación la incertidumbre de la predicción de potencia eólica. Para esto es desarrollado un método basado en los datos historicismos de la producción de potencia eólica y su predicción, con el cual se logra modelar la producción de potencia eólica y posteriormente, es posible definir intervalos de incertidumbre para la misma. Finalmente, es formulado un problema de optimización, utilizando como entradas la incertidumbre de la predicción y las características de la planta hidráulica reversible, donde el objetivo es encontrar el mejor programa de operación para la planta hidráulica reversible que cubra los posibles desvíos del productor eólica.Un caso realista es utilizado para evaluar el método propuesto.

The participation of wind energy in electricity markets requires providing a forecast for future energy production of a wind generator, whose value will be its scheduled energy. Deviations from this schedule because of prediction errors could imply the payment of imbalance costs. In order to decrease these costs, a joint operation between a wind farm and a hydro-pump plant is proposed; the hydro-pump plant changes its production to compensate wind power prediction errors. In order to optimize this operation, the uncertainty of the wind power forecast is modeled and quantified. This uncertainty is included in an optimization problem that shifts the production of the hydro-pump plant in an optimal way, aiming at reducing the imbalance costs. The result of such a method is profitable for both participants, the wind farm and the hydro-pump plant. A realistic test case is used to evaluate the proposed method.