IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - July/August 2021 - 51

Una coordinación distribuida óptima y
unas recompensas adecuadas pueden no ser suficientes:
los prosumidores deben estar dispuestos a participar.
una pieza clave de la coordinación entre el cliente y la red.
Por defecto, este EMS es capaz de monitorear y prever el
estado de la batería, la generación solar, la demanda de los
hogares y los precios minoristas, así como de optimizar el
funcionamiento de la batería en tiempo real para minimizar
los costos del propietario. Por ejemplo, puede cargar la batería
con el exceso de energía solar o durante los periodos de
precios baratos del tiempo de uso y luego compensar la carga
o descargar de nuevo a la red durante los precios más caros
del tiempo de uso.
Este proyecto amplió esta funcionalidad así el EMS
pudiera responder además a las señales de precios de la red,
para prestar apoyo cuando la red lo necesitara y cuando
beneficiara al cliente. Desde el punto de vista del cliente, el
sistema está totalmente automatizado, y el diseño del controlador
de la batería significa que solo actuará cuando proporcione
un beneficio financiero directo al cliente que supere
cualquier costo de oportunidad.
NAC
Con la energía solar, las baterías y los EMS que responden
a los precios en manos de 34 clientes, el siguiente reto era
desarrollar los algoritmos para coordinar sus acciones dentro
de los estrictos límites de la red. Como inspiración, nos
fijamos en cómo se coordinan la generación y la carga en
los mercados mayoristas de electricidad. Nos centramos en
el Mercado Nacional de Electricidad (NEM, por sus siglas
en inglés) de Australia, pero los conceptos y el enfoque son
similares en todo el mundo. El NEM despeja las ofertas de
los participantes que ofrecen generar y consumir energía
mediante la resolución de un problema de optimización.
Sin restricciones de red, esto se llama comúnmente despacho
económico; si el problema de optimización considera
también explícitamente las restricciones de la red, se denomina
OPF.
El OPF selecciona el conjunto de ofertas más competitivo
para ajustar la oferta y la demanda, garantizando al mismo
tiempo que la red de transporte se mantenga dentro de sus
límites. Además de establecer el despacho de todos los participantes,
el cálculo determina el precio marginal de la electricidad
en cada región que se utiliza para pagar a los generadores
y a los minoristas. Las diferencias de precios entre
regiones reflejan las limitaciones de la red que las conecta
cuando estas impiden la libre circulación de la electricidad y
la equiparación de los precios.
Los mismos conceptos pueden trasladarse al sistema de
distribución, donde las FED prosumidoras ocupan el lugar
julio/agosto 2021
de los grandes generadores, y los precios pueden calcularse
por nodo de la red de distribución en lugar de a nivel regional.
Estos precios de alta fidelidad se denominan entonces
LMP. Sin embargo, hay muchas consideraciones prácticas.
Una simple ampliación de las estructuras actuales del mercado
mayorista para incluir el sistema de distribución no
podrá hacer frente a la creciente complejidad de la gestión
de las FED:
✔ Escala de participantes: el NEM mayorista se liquida
cada 5 minutos, y actualmente gestiona unos cientos
de unidades de generación programables. En cambio,
Australia cuenta ya con 2.5 millones de sistemas FV
a pequeña escala gestionados de forma pasiva y se enfrenta
a la posibilidad de una gran aceptación de otras
FED, como los sistemas de baterías y los vehículos
eléctricos. El diseño centralizado existente no podrá
coordinar directamente tal afluencia de participantes
activos.
✔ Modelado de la red de distribución: el proceso del
mercado NEM considera un modelo aproximado y linealizado
de la red de transporte. En total, la red de
distribución es varias órdenes de magnitud mayor y
requiere un modelo trifásico desbalanceado más preciso
para captar las tensiones y los flujos de la red.
✔ Estado de las FED: la liquidación del mercado NEM
es relativamente miope, ya que solo considera un único
intervalo de 5 minutos a la vez en su liquidación.
Asimismo, la estructura de licitación del mercado dificulta
la representación exacta de las necesidades de
los participantes a lo largo del tiempo. Esto será cada
vez más problemático para el estado de las FED, como
las baterías y los vehículos eléctricos, que pueden ne3
2
1
figura
4. El algoritmo NAC implica la negociación entre
los EMS residenciales y el servidor de la nube NAC.
ieee power & energy magazine
51
IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - July/August 2021

Table of Contents for the Digital Edition of IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - July/August 2021
