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garantizando al mismo tiempo que se satisfagan los límites que trata cada celda como un nodo y conecta todas las celeléctricos dentro de la celda. Las comunicaciones también das. Dada esa disponibilidad de información, exploramos la
se dan entre una plataforma de control a nivel de celda y los estructura topológica del modelo de flujo de potencia lineaclientes individuales; estas son necesarias para optimizar los lizado para derivar una implementación jerárquica y distriobjetivos a nivel de cliente, respetando al mismo tiempo los buida del algoritmo de optimización de gradientes primalímites eléctricos dentro de una celda. El paso de mensa- les-duales que resuelve un problema de OPF. El problema del
jes entre las celdas para optimizar el flujo eléctrico se basa OPF minimiza el costo total de todas las FED controlables
en objetivos económicos y de confiabilidad. Estos niveles y un costo asociado con la carga total de la red sujeta a las
de jerarquía permiten diseñar e implementar algoritmos de restricciones normativas de tensión. La implementación prooptimización distribuidos y escalables en las AEG.
puesta redujo significativamente la carga computacional en
La figura 5 presenta tres niveles de jerarquía. El nivel comparación con la puesta en práctica de coordinación censuperior, el nivel 3, agrega vecindarios para lograr un objetivo tralizada del algoritmo primal-dual, que requiere un coordide optimización, como la regulación de tensión o el balance nador central para toda la red.
eléctrico. Este nivel se comunica con el nivel 2 (por ejemplo,
En este ejemplo, se construyó un alimentador de prueba
un solo vecindario) sobre la potencia agregada designada trifásico, no balanceado, de 11,000 nodos, conectando el alipara ese vecindario. Esta información se transmite desde el mentador de prueba de 8,500 nodos del IEEE con un cirnivel del vecindario hasta el propietario de la casa, nivel 1, cuito 7 modificado del Instituto de Investigación de Potencia
como un punto de ajuste de potencia a rastrear. Por consi- Eléctrica (EPRI, por sus siglas en inglés). En este ejemplo,
guiente, los propietarios de las viviendas podrían coordinar un nodo es un nodo eléctrico donde todas las tensiones son
su propia distribución de energía eólica o solar, dispositivos equivalentes. La figura 6 muestra el diagrama unifilar del
para hogares inteligentes y VE para equilibrar de manera alimentador, donde el ancho de la línea es proporcional al
óptima las necesidades de la red y sus propias preferencias flujo de la potencia nominal en él, por lo que una línea azul
de uso. Las comunicaciones van en ambas direcciones, como más gruesa tiene más potencia que fluye a través de ella.
se indica en la figura 5. Por ejemplo, si los propietarios no El lado primario del alimentador fue modelado en detalle,
pueden cumplir con sus puntos de ajuste de potencia, se pasa mientras que las cargas del lado secundario (que es una agrela información al nivel 2 (puede ser mediante la supervisión gación de varias cargas en este sistema) se agrupan en los
de la potencia agregada del vecindario) para indicarlo, y se repite la
optimización hasta que cada agente
de la celda haya alcanzado una solución factible que logre tanto el objetivo global, así como la satisfacción
CC
individual.
CR 3
Después de demostrar que los
conceptos de control distribuido
pueden funcionar en un solo cirCR 2
cuito de distribución, el objetivo es
CR 4
implementar un esquema de control
jerárquico que permita una verdaCR 1
dera escalabilidad. En este trabajo,
se consideró una red de distribución
potencialmente grande controlada
en forma cooperativa por varias
Celda 1
AEG en red. La figura 6 ilustra este
Celda 2
Celda 3
trabajo. Un coordinador regional se
Celda 4 (Circuito 7 del EPRI)
comunica con todos los nodos despachables dentro de cada celda de
AEG, y un coordinador central se
comunica con todos los coordinafigura 6. Alimentador de prueba de 11,000 nodos construido a partir del alimentadores regionales. Cada coordinador
dor de prueba de 8,500 nodos del IEEE y un Circuito 7 modificado del EPRI (Celda
regional conoce solo los paráme- 4). Se formaron cuatro celdas de la AEG para este experimento. El controlador de
tros de topología y línea de la celda celdas (CC) de nivel superior transfiere información (líneas púrpuras) al controlador
que controla, y el coordinador cen- de celdas regionales (CR) y a los nodos individuales que no se encuentran dentro de
tral conoce solo los parámetros de una celda. Las líneas azules ilustran el diseño físico del alimentador de distribución,
topología y línea de la red reducida, y el grosor de la línea indica la cantidad de potencia que fluye a través de la línea.
noviembre/diciembre 2020

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