Optimación de las redes de trasmisión eléctrica en Norteamérica, teoría y aplicaciones

Abstract

Resumen: Presentamos la aplicación de un mecanismo híbrido para la expansión de la red de trasmisión en los sistemas eléctricos de México, Estados Unidos y Canadá. La aplicación está sustentada en redefinir el producto de la trasmisión en términos de transacciones "punto-a-punto" o derechos financieros de trasmisión (DFT), en el reequilibrio de las partes fija y variable de una tarifa en dos partes, así como en la utilización de precios nodales. La expansión de la red ocurre debido a la venta de DFT asociados con las líneas eléctricas congestionadas. El mecanismo se prueba para la topología de la red del Sistema Eléctrico Nacional de México (SEN) con 25 nodos y 34 líneas eléctricas, la red de Pennsylvania-New Jersey-Maryland (PJM) con 17 nodos y 31 líneas y, finalmente, la red de Ontario (Independent Electricity System Operator, IESO) con 10 nodos y 10 líneas. Los resultados muestran que los precios convergen en el costo de la generación marginal, la congestión disminuye y el bienestar social se incrementa para los tres sistemas, no importando la organización del sistema eléctrico, la topología de las redes ni el tipo de capacidad de generación instalada.

Translated abstract

Abstract: We present a hybrid mechanism application for the electrical system network expansion in Mexico, United States and Canada. The application is based on redefining the transmission output in terms of "point-to-point" transactions or financial transmission rights (FTR); rebalancing the fixed and variable parts of a two-part tariff; as well as in the use of nodal pricing. The expansion of the transmission is carried out through the sale of FTR for the congested electrical lines. The mechanism was tested in the national electric system of Mexico (SEN) with 25 nodes and 34 power line, in the Pennsylvania-New Jersey-Maryland (PJM) grid with 17 nodes and 31 lines, and finally in the Ontario network (Independent Electricity System Operator, IESO) with 10 nodes and 10 lines. The results thereof indicate that prices converge to the marginal generation cost, congestion decreases and the social benefit increases in the three systems, regardless of the organization of the electrical system, the network topology or the type of installed generation capacity.