IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - July/August 2020 - 48

Es evidente que los estándares de planificación actuales deben
modificarse para permitir que los eventos HILP se tengan en
cuenta dentro del proceso de toma de decisiones con respecto
al diseño y la expansión de la red.

Captura de eventos HILP dentro de la
planificación de red: la necesidad del
modelado reacio a los riesgos

Costo

A lo largo del tiempo, los estándares (deterministas) de
confiabilidad de la red han ignorado típicamente cualquier
contingencia más allá de las "creíbles", por ejemplo, N−1/
N−2. Esto ha resultado en un sesgo hacia la construcción
de más infraestructura, con el objetivo principal de proporcionar redundancia para lidiar efectivamente con cualquier
interrupción que pueda amenazar el suministro continuo de
potencia. No obstante, la experiencia con eventos extremos
muestra claramente que este enfoque, basado en la confiabilidad, de hacer que la infraestructura sea "más grande y
robusta" a través de redundancia y refuerzos puede no ser
efectiva para protegerse contra múltiples interrupciones
simultáneas o interrupciones en rápida sucesión. De hecho,
los eventos muy extremos causan interrupciones más allá de
las creíbles, lo que puede afectar a cientos de componentes
de la red. En otras palabras, los eventos extremos generalmente llevan a considerar interrupciones de N−X, donde X
es mayor o mucho mayor que 1 o 2 e incluso cientos o más.
De hecho, aquí radica una de las diferencias fundamentales
entre confiabilidad y resiliencia, al menos en el contexto de
la planificación de redes. Los planificadores pueden darse
cuenta intuitivamente de que, aunque mejora la confiabilidad, una mayor redundancia no necesariamente mejora la
resiliencia del sistema ante eventos extremos. Alternativamente, las soluciones flexibles ("más inteligentes") podrían
proporcionar opciones más viables que mejoren la resiliencia al ayudar a resistir los impactos adversos iniciales de
eventos extremos, así como al apoyar la respuesta eficiente y
la pronta recuperación del sistema.

Costo total

Costo de
inversión

Costo de
confiabilidad
Red óptima

Capacidad
de la red

figura 1. El equilibrio óptimo entre la inversión y los costos de confiabilidad.
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En el nuevo contexto descrito en esta sección, ¿podrían
las soluciones híbridas (donde híbrido se refiere tanto a
soluciones de infraestructura/red, es decir, proporcionar redundancia y robustez, como a soluciones operativas
inteligentes o que no son de infraestructura/red, es decir,
proporcionar flexibilidad) constituir la cartera óptima para
aumentar la resiliencia a eventos extremos? Aunque este
sigue siendo un punto de investigación abierto y es probable
que sea específico del caso, si queremos mantener el funcionamiento o al menos buscar un nivel aceptable de operación
del sistema en una gran variedad de circunstancias (más allá
de las llamadas contingencias creíbles), es evidente que los
estándares de planificación actuales deben modificarse para
permitir que los eventos HILP se tengan en cuenta dentro
del proceso de toma de decisiones con respecto al diseño y
la expansión de la red. Sin embargo, la pregunta clave aquí
es ¿cómo? Aunque no existe una respuesta directa, en esta
sección, discutimos algunos enfoques posibles y admitimos
que es técnicamente poco realista (y no económicamente
viable) considerar objetivos de suministro 100 % confiable
después de eventos extremos y, al mismo tiempo, reconocer
que el sistema debe cumplir con los estándares de confiabilidad clásicos (deterministas) que solo consideran interrupciones creíbles.
Un primer enfoque para incorporar eventos HILP dentro
de la planificación de inversiones en redes podría adoptar
modelos probabilísticos (o, en terminología de programación
matemática, estocásticos) que consideren explícitamente
las probabilidades asociadas y los impactos resultantes de
muchos estados del sistema, incluidos el sistema intacto y
los escenarios de interrupción simultánea. Estos impactos
generalmente se miden en términos de energía no suministrada (ENS, por sus siglas en inglés) y se valoran a través
de métricas económicas como el valor de la carga perdida
(VoLL, por sus siglas en inglés). Más específicamente, en
la evaluación de confiabilidad probabilística iniciada por
Billinton y Allan, los costos estimados resultantes de la ENS
se promedian (ponderados por la probabilidad) en todos los
escenarios modelados y se optimizan contra la inversión adicional y los costos operativos. Por lo tanto, las inversiones en
redes están bien justificadas como una compensación entre
la economía y la seguridad del suministro y, si descuidamos,
por simplicidad, los costos operativos (costos de congestión,
pérdidas, etc.), llevados hasta el punto en que el costo marginal de la inversión adicional es igual al beneficio marginal
julio/agosto 2020
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