Temas de Tesis

A continuación se listan los temas de investigación que devengarán en temas de tesis de nuestros alumnos de posgrado propuestos por sus diferentes directores:

1.   TAMAÑO ÓPTIMO DE SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO PARA EL CONTROL DE POTENCIA ACTIVA Y REACTIVA EN MICRORREDES

Nombre del director y Co-Director:

Dr. Ing. Marcelo Molina (mmolina@iee-unsjconicet.org) y Dr. Ing. Maximiliano Martínez

Resumen:

La integración de generación distribuida (GD) no convencional como la solar en microrredes eléctricas (ME) genera desafíos técnicos, siendo el control de tensión uno de los más importantes. Las fluctuaciones de tensión se producen principalmente por la naturaleza intermitente de la GD no convencional y la aparición de flujos de potencia bidireccionales que trae como consecuencia alteraciones en los perfiles de tensión. Una alternativa para controlar la tensión y permitir una mayor penetración de GD en las ME es la utilización de Sistemas de Almacenamiento de Energía (SAE), los cuales pueden compensar las fluctuaciones de potencia activa de la GD y proveer potencia reactiva. El inconveniente de la utilización de SAE es su elevado costo, lo cual limita su aplicación. Por lo tanto, el principal desafío de este trabajo es lograr determinar el tamaño óptimo de los SAE teniendo en cuenta el impacto de la GD en las MEs.

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2.   TAMAÑO ÓPTIMO DE SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO PARA REGULACIÓN DE FRECUENCIA EN SISTEMAS POTENCIA

Nombre del director y Co-Director:

Dr. Ing. Marcelo Molina (mmolina@iee-unsjconicet.org) y Dr. Ing. Maximiliano Martínez

Resumen:

A nivel mundial se sigue la tendencia de promover la generación eléctrica a partir de energías renovables (ER). La utilización de ER en sistemas eléctricos (SE) presenta inconvenientes provocados por la variabilidad de sus recursos primarios, que imponen, además de otros, requerimientos adicionales de reserva. Una alternativa para proveer reserva es usar sistemas de almacenamiento de energía (SAE), los cuales permiten cubrir las variaciones de potencia de las ER. Dado que los SAE son de capital intensivo, es imprescindible dimensionarlos correctamente, esto es: definir su potencia y energía nominales, teniendo en cuenta las restricciones impuestas por la red de transmisión. Para lograr esto, es necesario tener en cuenta el impacto del SAE en: costos de generación, costos de energía no suministrada, costos anualizados de inversión en el SAE, y en la calidad de la reserva provista. En el presente trabajo se propone desarrollar un modelo computacional para el dimensionamiento y ubicación óptimos de SAE, que tenga en cuenta los aspectos mencionados y que además pueda ser aplicado a SE de gran tamaño.

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3.   MÁXIMA PENETRACIÓN DE GENERACIÓN EÓLICA Y SOLAR QUE PUEDE INSTALARSE EN UN SISTEMA DE POTENCIA

Nombre del director y Co-Director:

Dr. Ing. Marcelo Molina (mmolina@iee-unsjconicet.org) y Dr. Ing. Maximiliano Martínez

Resumen

A nivel mundial se está fomentando la incorporación de generación eléctrica con recursos energéticos renovables (RER) tales como las energías eólica y solar fotovoltaica, de tal forma de reducir la emisión de gases de efecto invernadero. La característica principal de la generación con RER, es su intermitencia con variaciones difíciles de predecir. Esto impacta en la operación del sistema de potencia (SP) imponiendo la necesidad de prever suficiente reserva de generación y de capacidad en los medios de transporte. Por otra parte, las dificultades del pronóstico de la oferta de generación con RER sumado a la necesidad de prever mayor reserva, impactan en los costos de operación del SP. En el presente trabajo se propone determinar la máxima penetración de las RER mencionadas teniendo en cuenta los impactos técnicos y económicos mencionados, con la finalidad de alcanzar un compromiso entre los beneficios de la inserción de generación RER y el costo de operación del SP.

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4.   PROGRAMACIÓN DE LA OPERACIÓN DE CORTO PLAZO CON DESPACHO ESTRATÉGICO DE GENERACIÓN DISTRIBUIDA, PARA MEJORA DEL APROVECHAMIENTO DE LOS RECURSOS DE GENERACIÓN RENOVABLE NO CONVENCIONAL

Nombre del director:

Dr. Ing. Rodolfo Reta (rreta@@iee-unsjconicet.org)

Resumen:

Se prevé que en los próximos años existan restricciones en las redes de transmisión debido al ingreso de grandes plantas de generación renovable no convencional.

El despacho estratégico de generación distribuida convencional de pequeña capacidad, permitiría relajar restricciones de red, aportar reserva rotante y energía reactiva. Esto podría facilitar un mejor aprovechamiento de energía renovable que se pueda encontrar en condición de vertimiento del recurso primario debido a restricciones de red u otro tipo de restricciones técnicas ocasionadas por el carácter intermitente de la generación renovable.

El principal objetivo del trabajo es desarrollar un modelo de programación de la operación de corto plazo que incorpore el despacho estratégico de generación de pequeña capacidad, que permita modelar restricciones de transmisión flexibles y aportar reserva y energía reactiva al sistema, que contribuyan a mejorar el aprovechamiento de los recursos de generación renovable no convencional.

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5.   MODELOS TARIFARIOS PARA REDES INTELIGENTES DE DISTRIBUCIÓN CONSIDERANDO GESTIÓN DE ACTIVOS, GESTIÓN DE LA DEMANDA Y GENERACIÓN DISTRIBUIDA

Nombre del director y Co-Director:

Dr. Ing. Andrés Romero (aromero@iee-unsjconicet.org) y Dr. Mg. Ing. Gustavo Coria Pantano

Resumen:

La conexión de Vehículos Eléctricos (VE) y Generación Distribuida (GD) en las redes de distribución tendrá un impacto significativo en: el envejecimiento de los activos, las pérdidas de energía, la violaci ón de límites de tensión, etc. Recientemente, el equipo de dirección de esta propuesta demostró que es posible mitigar los mencionados problemas a través del diseño de tarifas eléctricas flexibles. No obstante, son varias las oportunidades de mejora en los modelos logrados al momento, que requieren esfuerzos adicionales de investigación por parte de un becario doctoral. Las principales oportunidades para realizar aportaciones al estado del arte se relacionan con la incorporación en los modelos de otras formas de GD, p.ej. eólica, de sistemas de almacenamiento de energía, de restricciones de tensión en el problema de optimización, la consideración de la tecnología V2G en el modelado de los VE, la disminución de los intervalos de tiempo en la solución del problema, etc.

Mas detalles de la investigación se encuentran en: https://www.mdpi.com/1996-1073/12/23/4487 y https://ieeexplore.ieee.org/document/8846680/   

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6.   DIMENSIONAMIENTO ÓPTIMO DE SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO PARA APLICACIÓN CON GENERACIÓN EÓLICA

Nombre del director y Co-Director:

Dr.-Ing. Pedro E. Mercado y Dr.-Ing. Gastón O. Suvire

Resumen

La incorporación de generación eólica (GE) en sistemas eléctricos (SEs) puede introducir problemas en la calidad de potencia y la seguridad de operación, debido a la falta de controlabilidad del viento y las características de los sistemas de GE. Para mitigar tales problemas, se han realizado propuestas utilizando almacenadores de energía. A pesar de las ventajas que ofrecen estos dispositivos, en la actualidad todavía son sistemas con elevados costos. Por lo tanto, resulta importante realizar un dimensionamiento óptimo de los mismos, tanto de potencia como energía, para que puedan tener una mejor integración en los SEs. En base a lo mencionado, el presente tema de tesis doctoral propone llevar a cabo el desarrollo de una metodología que permita realizar un dimensionamiento óptimo en potencia y energía de sistemas de almacenamiento para mitigar en forma conjunta problemas tanto de calidad como de seguridad de operación que introduce la GE en el SE.

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7.   EVALUACIÓN ECONÓMICA DE MECANISMOS PARA MITIGACIÓN DE PROBLEMAS INTRODUCIDOS POR LA GENERACIÓN EÓLICA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS

Nombre del director y Co-Director:

Dr.-Ing. Pedro E. Mercado y Dr.-Ing. Gastón O. Suvire

Resumen

Con el advenimiento de los mercados eléctricos competitivos, la inversión en aprovechamientos de generación eólica deberá resultar de estudios técnico-económicos que garanticen su competitividad. Para la realización de estas inversiones, los parques eólicos pasan, entre otros, por un proceso de diseño, dimensionamiento y elección de aerogeneradores. Dado lo novedoso de la aplicación de almacenadores de energía, destinados al mejoramiento del desempeño de parques eólicos, no han sido considerados como alternativas de diseño y por lo tanto no se han encontrado procedimientos que los incluyan. En base a lo mencionado, el presente tema de tesis doctoral propone llevar a cabo una metodología para realizar evaluaciones económicas de la aplicación de dispositivos de almacenamiento de energía para la mitigación de problemas introducidos por la generación eólica en sistemas eléctricos de potencia.

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8.   MITIGACIÓN DE PROBLEMAS QUE INTRODUCE LA GENERACIÓN SOLAR FOTOVOLTAICA EN EL SISTEMA ELÉCTRICO

Nombre del director y Co-Director:

Dr.-Ing. Pedro E. Mercado y Dr.-Ing. Gastón O. Suvire

Resumen

La generación solar fotovoltaica (FV) presenta un recurso primario variable difícil de controlar. Una nube puede reducir la irradiancia incidente hasta un 80% en un minuto, esto produce grandes variaciones en la potencia que inyecta el sistema FV, que hace que impacte directamente en la calidad y la seguridad de operación de los sistemas eléctricos (SEs). Para mitigar tales problemas, los sistemas de almacenamiento de energía surgen como una alternativa potencial. Para ello, controlar eficientemente el manejo de energía es esencial para optimizar el uso del almacenador. En base a lo expuesto, el presente tema de tesis doctoral propone realizar investigaciones en el marco de la mejora de la seguridad de operación y la calidad de suministro de SEs que incorporen generación FV, utilizando sistemas de almacenamiento de energía, aportando soluciones específicas referidas a estrategias de control de los dispositivos de almacenamiento.

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9.   MEJORA DE LA SEGURIDAD DE OPERACIÓN DINÁMICA EN MICRORREDES ELÉCTRICAS CON ALTA PENETRACIÓN DE GENERACIÓN VARIABLE

Nombre del director y Co-Director:

Dr.-Ing. Pedro E. Mercado y Dr.-Ing. Gastón O. Suvire

Resumen

Tradicionalmente la operación dinámica de los sistemas eléctricos se ha estudiado para la red de transmisión. En distribución, los estudios se centran sobre el diseño y operación de la red en estado estacionario. Con el auge actual de formación de microrredes eléctricas (MEs), y que incorporan generación renovable (GR), los estudios dinámicos de redes de distribución, y principalmente en MEs, se tornan importantes; especialmente cuando la ME opera en forma aislada. Los estudios dinámicos en MEs se vuelven más complejos que para redes de transmisión, ya que se deben considerar cargas desbalanceadas, impactos de la respuesta en demanda, y mayores impactos de la variabilidad de la GR sobre la ME debido a la baja inercia de la misma. En base a lo mencionado, el presente tema de tesis doctoral propone realizar investigaciones sobre la seguridad de operación dinámica de MEs con alta penetración de GR, considerando almacenadores de energía, la respuesta en demanda y cargas no balanceadas.

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10.OPTIMIZACIÓN DEL MANEJO DE ENERGÍA DE DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA EN MICRORREDES ELÉCTRICAS CON ALTA PENETRACIÓN DE GENERACIÓN VARIABLE

Nombre del director y Co-Director:

Dr.-Ing. Pedro E. Mercado y Dr.-Ing. Gastón O. Suvire

Resumen

La conexión de fuentes de energía variables, como la solar y eólica, en microrredes eléctricas (MEs) puede traer diferentes problemas en la calidad de la potencia, la dinámica de la ME, el seguimiento de carga de unidades convencionales, entre otros, debido a la falta de capacidad de control sobre el recurso primario. Por otro lado, existe en la actualidad diferentes mecanismos que pueden ser utilizados para mejorar la integración de estas fuentes, entre ellos: uso de almacenadores de energía, respuesta en demanda, controladores electrónicos, etc. El presente tema de tesis doctoral propone realizar una optimización del manejo de energía de dispositivos de almacenamiento en MEs con alta penetración de generación variable, con el objetivo de disponer de suficiente reserva para mejorar la seguridad de operación de la ME y mejorar el seguimiento de carga de las unidades convencionales.

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11.DISEÑO Y CONTROL DE MICRORREDES ELÉCTRICAS INTELIGENTES CON ELEVADA PENETRACIÓN DE GENERACIÓN RENOVABLE APLICANDO ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA

Nombre del director y Co-Director:

Dr. Ing. Marcelo G. Molina (mmolina@iee-unsjconicet.org) y Dr. Ing. Maximiliano Martínez

Resumen

Los sistemas de suministro de energía eléctrica (SSEE) de los últimos años se abastecen de energía producida en grandes centros de generación alejados de los centros de consumo. Estos SSEE se caracterizan por ser altamente regulados y planificados centralmente, y su punto débil es la baja eficiencia y vulnerabilidad ante fallas de componentes. La operación de los SSEE enfrenta nuevos desafíos ante la necesidad de abastecer la demanda utilizando una progresiva penetración de generación distribuida, especialmente de base renovable. Ante este escenario, las redes inteligentes se presentan como una alternativa viable de solución. Un modelo de red eléctrica novedoso asociado con las redes inteligentes es la microrred eléctrica. Esta estructura permite un uso eficiente de los recursos distribuidos y de la demanda controlable, ofreciendo importantes beneficios. En esta dirección se orienta la presente propuesta de trabajo de doctorado, la cual propone aportar soluciones referidas al diseño de microrredes inteligentes, incorporando tecnologías de recursos distribuidos y técnicas innovadoras de control para mejorar la seguridad de operación del SSEE.

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12.DESARROLLO DE MICRORREDES ELÉCTRICAS HÍBRIDAS DE CA/CC CON ALTA PENETRACIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES INCORPORANDO SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA

Nombre del director y Co-Director:

Dr. Ing. Marcelo G. Molina (mmolina@iee-unsjconicet.org) y Dr. Ing. Maximiliano Martínez

Resumen

La operación de los SSEE enfrenta desafíos para abastecer el crecimiento de la demanda eléctrica utilizando tecnologías innovadoras y una progresiva penetración de generación distribuida, especialmente de base renovable. Ante este escenario, las microrredes eléctricas se presentan como una alternativa viable de solución y permiten obtener un uso eficiente de los recursos energéticos y de la demanda, ofreciendo importantes beneficios. Las tradicionales microrredes de CA están dando paso a las nuevas microrredes de CC que permiten la integración directa de recursos energéticos distribuidos que operan en CC, dando lugar a microrredes híbridas de CA/CC que combinan las ventajas de ambas configuraciones. En esta dirección se orienta la presente propuesta de trabajo de doctorado, la cual propone realizar investigaciones en el marco del desarrollo de microrredes eléctricas híbridas de CA/CC con alta penetración de energías renovables incorporando sistemas de almacenamiento de energía. Este proyecto pretende aportar soluciones específicas referidas al diseño de redes inteligentes, incorporando nuevas tecnologías de recursos energéticos distribuidos y técnicas innovadoras de control para mejorar la seguridad de operación del sistema eléctrico híbrido.

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13.SOLUCIONES AVANZADAS DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA PARA LA INTEGRACIÓN EFECTIVA DE ENERGÍA RENOVABLE EN EL SISTEMA ELÉCTRICO

Nombre del director y Co-Director:

Dr. Ing. Marcelo G. Molina (mmolina@iee-unsjconicet.org) y Dr. Ing. Maximiliano Martínez

Resumen

En la actualidad, las fuentes de energía renovable (ERs) juegan un rol importante al proveer servicios energéticos. La integración en el corto plazo de grandes cantidades de ERs en la mayoría de los SSEE y sectores de uso final de energía es totalmente realizable. Algunos recursos de ERs, principalmente no gestionables como solar y eólico, son variables e intermitentes y sólo parcialmente predecibles. Estas características pueden restringir la facilidad de integración y provocar costos adicionales para el sistema, en particular cuando se alcanzan grandes participaciones de ERs. En este contexto, existe una cartera de soluciones para minimizar los riesgos y costos de la integración de ERs. De esta cartera de soluciones, el almacenamiento de energía, se presenta como la iniciativa de mayor flexibilidad y efectividad para una máxima integración en el SSEE de fuentes intermitentes de difícil predicción. En esta dirección se orienta la presente propuesta de trabajo de doctorado, la cual pretende realizar una contribución a la solución de la problemática mencionada, beneficiando técnica y económicamente tanto a las empresas de servicios públicos como a los usuarios finales, en especial a los residenciales, y finalmente al medio ambiente y a la sociedad en su conjunto.

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14.MEJORA DE LA ESTABILIDAD DE TENSIÓN EN MICRORREDES ELÉCTRICAS CON ALTA PENETRACIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES MEDIANTE DISPOSITIVOS FACTS/RACDS

Nombre del director y Co-Director:

Dr. Ing. Marcelo G. Molina (mmolina@iee-unsjconicet.org)

Resumen

La incorporación de tecnologías avanzadas, de estrategias de control sofisticadas y de comunicaciones digitales integradas en la red eléctrica ha iniciado una nueva revolución en el sector energético. Un modelo de red eléctrica novedoso es la microrred eléctrica. En la actualidad el posicionamiento de los sistemas de Generación Distribuida (GD) y Microrredes Eléctricas (MREs) ha tomado importantes participaciones alrededor del mundo. A partir de esto, los requerimientos de investigación en torno al control, operación, estabilidad y resiliencia de estos sistemas han marcado un nuevo paradigma. En este contexto, los sistemas flexibles de transmisión en corriente alterna (FACTS) y sistemas de distribución resilientes de corriente alterna (RACDS), se presentan hoy en día como una alternativa viable y realizable para mejorar los inconvenientes que se presentan en los SSEE y particularmente en MREs. En esta dirección se orienta la presente propuesta de trabajo de doctorado, la cual propone aportar soluciones específicas referidas al diseño de microrredes inteligentes, incorporando nuevas tecnologías de dispositivos electrónicos de potencia y técnicas innovadoras de control para mejorar la estabilidad del sistema eléctrico.

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15.MEJORA de LA REGULACIÓN PRIMARIA DE FRECUENCIA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS APLICANDO ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA

Nombre del director y Co-Director:

Dr. Ing. Marcelo G. Molina (mmolina@iee-unsjconicet.org)

Resumen

Los requerimientos de seguridad a los cuales están sometidos los SSEE imponen la necesidad de adoptar medidas de control que permitan incrementar los márgenes de seguridad de operación de los mismos. Debido a que la generación eléctrica es un proceso electromecánico, no se dispone de una controlabilidad suficientemente rápida de la potencia de reserva para enfrentar la diversidad de perturbaciones probables en el sistema. Esto trae como consecuencia una disminución de los márgenes de seguridad de operación dinámica. En la actualidad, este problema se ve agravado debido al incremento de la incorporación de generación intermitente de base renovable, lo que lleva a la necesidad de mejorar el desempeño de la regulación primaria de frecuencia (RPF). En este contexto, los dispositivos de almacenamiento de energía (AE) representan una alternativa factible para reducir la reserva de generación y mejorar la RPF. En virtud de lo anterior, en esta propuesta de trabajo de doctorado se propone aportar soluciones específicas referidas al diseño de una metodología de RPF mejorada con la aplicación de AE incorporando nuevas tecnologías de electrónica de potencia y técnicas innovadoras de control para mejorar la RPF.

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16.Configuración Óptima de Sistemas de Media Tensión Ante la Generación Fotovoltaica Distribuida

Director y Co-Director:

Dr. Ing. Rodolfo Edgar Rosés (rroses@iee-unsjconicet.org)

Resumen

Se prevé un aumento de la instalación de generación fotovoltaica conectada a sistemas eléctricos de distribución. Si el excedente de energía producida por los paneles solares se inyecta a la red, es posible que se presenten inconvenientes de operación debido a que la alimentación deja de ser radial y a que se invierte el sentido de circulación de la corriente. Esto produce problemas de control de tensión, de coordinación de protecciones, estados de carga desbalanceados, etc. Para mitigar estas complicaciones se propone investigar si reconfigurando los distribuidores de media tensión mejoraría la operación y así incrementar la generación fotovoltaica instalada. Se debe analizar el estado de funcionamiento y evaluar los costos involucrados en distintos estados de demanda y con distintas configuraciones topológica propuestas. Se deben evaluar las pérdidas eléctricas y elaborar una metodología para determinar posibles límites para la instalación de generación fotovoltaica.

1. HERRAMIENTA COMPUTACIONAL PARA LA IDENTIFICACIÓN DE MODOS OSCILATORIOS DE BAJA FRECUENCIA (MOBF) MEDIANTE EL ANÁLISIS DE MEDICIONES SINCROFASORIALES (PMU PHASOR MEASUREMENT UNIT)

Directora:

Dra. Ing. Delia Graciela Colomé (gcolome@iee-unsjconicet.org – Ver CV)

Resumen:

El objetivo de este trabajo, en el marco del PICT 2017 1754, es el diseño, desarrollo e implementación de una herramienta computacional para la identificación de modos oscilatorios de baja frecuencia (MOBF) mediante el análisis de las mediciones sincrofasoriales (PMU) para su aplicación en forma automática en centros de control de sistemas eléctricos. Se han desarrollados metodologías para la identificación de MOBF basadas en métodos paramétricos y en la transformada wavelet discreta (TWD) que ofrecen precisión en la estimación de los MOBF. Se propone ahora integrar estas diferentes metodologías en una herramienta computacional que en forma automática: adquiera y pre procese mediciones PMU, detecte la ocurrencia de perturbaciones, determine tipo de ventanas de datos ambiente o ringdown, identifique los MOBF poco amortiguados o inestables, valide los resultados obtenidos, presente los resultados a través de una interfaz gráfica basada en figuras con alarmas e información de los MOBF.

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2. IDENTIFICACIÓN Y DISPARO DE GENERADORES CRÍTICOS PARA SALVAR AL SISTEMA ELÉCTRICO DE POTENCIA DE LA INESTABILIDAD TRANSITORIA.

Directora:

Dra. Ing. Delia Graciela Colomé (gcolome@iee-unsjconicet.org – Ver CV)

Resumen:

El objetivo de esta tesis, en el marco del proyecto PICT 2017-1754, es el diseño y desarrollo a partir del procesamiento de mediciones sincrofasoriales (PMU) de una metodología de control de emergencia basada en inteligencia artificial y máquinas de aprendizaje, que determine, en condiciones de inestabilidad transitoria ya identificadas, los generadores críticos cuyo disparo por telemando se anticipe a la actuación de la protección de pérdida de paso en un grupo mayor de generadores y que por lo tanto reduzca el alcance y perjuicios de esta inestabilidad. El trabajo propuesto complementará la tesis de doctorado pronta a ser finalizada “Evaluación predictiva y desconexión adaptable de carga para mitigar la inestabilidad de tensión de corto plazo”, en la cual se ha logrado definir una metodología para predecir en tiempo real estados de operación con inestabilidad de corto plazo que diferencia las inestabilidades transitoria y de tensión.

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3. INCORPORACIÓN DE LA GENERACIÓN RENOVABLE EN EL MODELO DE LA RESPUESTA DINÁMICA Y ESTACIONARIA DE LA FRECUENCIA FRENTE A DESBALANCES DE POTENCIA PRODUCIDOS POR PERTURBACIONES EN LA RED

Directora:

Dra. Ing. Delia Graciela Colomé (gcolome@iee-unsjconicet.org – Ver CV)

Resumen:

El objetivo de esta tesis es la incorporación del efecto de la generación basada en recursos renovables en la metodología para determinar la respuesta dinámica y estacionaria de la frecuencia, ante desbalances de generación–carga producidos por perturbaciones en el Sistema Eléctrico de Potencia. Este trabajo completará con las funciones de control de potencia activa y frecuencia de generadores eólicos y/o fotovoltaicos el desarrollo ya realizado del modelo equivalente del sistema de control potencia-frecuencia. Modelo que permite, a partir de expresiones analíticas y de modelos reducidos de 1er orden del conjunto regulador de velocidad–turbina de cada generador térmico o hidráulico, calcular la máxima desviación transitoria de la frecuencia y su instante de ocurrencia, la cantidad de carga a desconectar por actuación del Esquema de Alivio de Carga (EAC), los niveles de reserva rotante y la frecuencia en el estado estacionario de la Regulación Primaria de Frecuencia (RPF).

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4. DIMENSIONAMIENTO ÓPTIMO DE SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO PARA APLICACIÓN CON GENERACIÓN EÓLICA

Director y Co-director:

Dr.-Ing. Gastón O. Suvire (gsubire@iee-unsjconicet.org – Ver CV)  y Dr.-Ing. Maximiliano Martínez

Resumen:

La incorporación de generación eólica (GE) en sistemas eléctricos (SEs) puede introducir problemas en la calidad de potencia y la seguridad de operación, debido a la falta de controlabilidad del viento y las características de los sistemas de GE. Para mitigar tales problemas, se han realizado propuestas utilizando almacenadores de energía. A pesar de las ventajas que ofrecen estos dispositivos, en la actualidad todavía son sistemas con elevados costos. Por lo tanto, resulta importante realizar un dimensionamiento óptimo de los mismos, tanto de potencia como energía, para que puedan tener una mejor integración en los SEs. En base a lo mencionado, el presente tema de tesis doctoral propone llevar a cabo el desarrollo de una metodología que permita realizar un dimensionamiento óptimo en potencia y energía de sistemas de almacenamiento para mitigar en forma conjunta problemas tanto de calidad como de seguridad de operación que introduce la GE en el SE.

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5. DISEÑO REMUNERATORIO ÓPTIMO DE INVERSIONES EN GENERACIÓN FOTOVOLTAICA MEDIANTE OPCIONES REALES

Director y Co-Director:

Dr. Ing. Fernando Olsina (folsina@iee-unsjconicet.org – Ver CV) y Dr. Ing. Rolando Pringles

 Resumen:

El rápido crecimiento mundial de la capacidad de generación fotovoltaica (FV) puede explicarse por los enormes incentivos remuneratorios que han ofrecido muchos países. Por otra parte, la ausencia de proyectos FV en otras regiones se ha debido a estímulos insuficientes. Dado que los subsidios comprometen recursos estatales masivos, surge la pregunta sobre cuál es el esquema y nivel óptimo de subsidios a la generación FV para su adecuado ritmo de desarrollo. Las inversiones FV tienen características particulares: son capital intensivas, parcialmente irreversibles y sujetas a incertidumbres de largo plazo. Precisamente, la teoría de Opciones Reales permite la correcta valuación de activos reales bajo estas condiciones. Este trabajo investiga el potencial de este moderno método de las finanzas corporativas aplicado al diseño cuantitativo del esquema óptimo de subvenciones para el desarrollo de la generación FV considerando flexibilidades estratégicas de diferir, expandir y relocalizar.

Mas detalles: 

https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.11.082
https://doi.org/10.1016/j.enpol.2013.12.034

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6. VALUACIÓN DE PROYECTOS MULTIETAPA DE GENERACIÓN DE GAS NATURAL

Director y Co-Director:

Dr. Ing. Fernando Olsina (folsina@iee-unsjconicet.org – Ver CV) y Dr. Ing. Rolando Pringles

Resumen

El gas natural (GN) es una fuente primaria principal en la composición de la matriz energética mundial. La generación basada en GN jugará un rol esencial en la transición hacia la descarbonización de la industria eléctrica. En las próximas décadas deben comprometerse enormes inversiones en proyectos de generación de GN. Además de las menores emisiones, las centrales de GN presentan interesantes flexibilidades estratégicas, tales como la modularidad y la posibilidad de operar en configuraciones de ciclo abierto, con menores costes de inversión, o como ciclo combinado y mayor eficiencia térmica. Los métodos clásicos de valuación de inversiones no permiten capturar la fundamental interacción entre irreversibilidad y flexibilidad bajo incertidumbres que se da en este tipo de centrales. La teoría de opciones reales valúa correctamente activos reales bajo estas condiciones. Esta tesis investiga la posibilidad de este marco para la valuación de proyectos multietapa de generación basada en GN.

Mas detalles:

http://www3.fi.mdp.edu.ar/clagtee/2017/articles/03-001.pdf

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7. VALUACIÓN DE OPCIONES EN PROYECTOS DE INFRAESTRUCTURA ELÉCTRICA MEDIANTE MÉTODOS NO LINEALES NO PARAMÉTRICOS

Director y Co-Director:

Dr. Ing. Fernando Olsina (folsina@iee-unsjconicet.org – Ver CV) y Dr. Ing. Rolando Pringles

Resumen

La teoría de Opciones Reales es el enfoque moderno de las finanzas corporativas para la valuación de activos reales y proyectos de inversión, ya que contempla la interacción entre irreversibilidad y flexibilidad en condiciones de incertidumbres. En el presente, los modelos que combinan programación dinámica con simulación estocástica han demostrado su superioridad para valuar opciones tipo Americanas. En el contexto de estas técnicas resulta imprescindible estimar la función de continuación en cada intervalo de tiempo. El método de Least-Square Monte Carlo (LSM) se ha popularizado debido a que la estimación se realiza mediante regresión lineal de mínimos cuadrados (OLS). Sin embargo, se han encontrado limitaciones de esta técnica cuando se aplica a opciones compuestas. Esta tesis investiga las posibilidades de los métodos de regresión no lineales y no paramétricos, tales como las redes neuronales, a la valuación de las opciones que presentan los proyectos de infraestructura eléctrica.

Mas detalles:

https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.11.082
https://doi.org/10.1016/j.eneco.2014.11.011

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6. EVALUACIÓN ECONÓMICA DE MECANISMOS PARA MITIGACIÓN DE PROBLEMAS INTRODUCIDOS POR LA GENERACIÓN EÓLICA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS

Director y Co-Director:

Dr.-Ing. Gastón O. Suvire (gsubire@iee-unsjconicet.org – Ver CV) y Dr.-Ing. Rolando Pringles

Resumen:

Con el advenimiento de los mercados eléctricos competitivos, la inversión en aprovechamientos de generación eólica deberá resultar de estudios técnico-económicos que garanticen su competitividad. Para la realización de estas inversiones, los parques eólicos pasan, entre otros, por un proceso de diseño, dimensionamiento y elección de aerogeneradores. Dado lo novedoso de la aplicación de almacenadores de energía, destinados al mejoramiento del desempeño de parques eólicos, no han sido considerados como alternativas de diseño y por lo tanto no se han encontrado procedimientos que los incluyan. En base a lo mencionado, el presente tema de tesis doctoral propone llevar a cabo una metodología para realizar evaluaciones económicas de la aplicación de dispositivos de almacenamiento de energía para la mitigación de problemas introducidos por la generación eólica en sistemas eléctricos de potencia.

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7. MITIGACIÓN DE PROBLEMAS QUE INTRODUCE LA GENERACIÓN SOLAR FOTOVOLTAICA EN EL SISTEMA ELÉCTRICO

Director y Co-director:

Dr.-Ing. Gastón O. Suvire (gsubire@iee-unsjconicet.org – Ver CV) y Dr.-Ing. Leonardo Ontiveros

Resumen:

La generación solar fotovoltaica (FV) presenta un recurso primario variable difícil de controlar. Una nube puede reducir la irradiancia incidente hasta un 80% en un minuto, esto produce grandes variaciones en la potencia que inyecta el sistema FV, que hace que impacte directamente en la calidad y la seguridad de operación de los sistemas eléctricos (SEs). Para mitigar tales problemas, los sistemas de almacenamiento de energía surgen como una alternativa potencial. Para ello, controlar eficientemente el manejo de energía es esencial para optimizar el uso del almacenador. En base a lo expuesto, el presente tema de tesis doctoral propone realizar investigaciones en el marco de la mejora de la seguridad de operación y la calidad de suministro de SEs que incorporen generación FV, utilizando sistemas de almacenamiento de energía, aportando soluciones específicas referidas a estrategias de control de los dispositivos de almacenamiento.

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 7. MEJORA DE LA SEGURIDAD DE OPERACIÓN DINÁMICA EN MICRORREDES ELÉCTRICAS CON ALTA PENETRACIÓN DE GENERACIÓN RENOVABLE VARIABLE

Director y Co-director:

Dr.-Ing. Gastón O. Suvire (gsubire@iee-unsjconicet.org – Ver CV) y Dr.-Ing. Leonardo Ontiveros

Resumen:

Tradicionalmente la operación dinámica de los sistemas eléctricos se ha estudiado para la red de transmisión. En distribución, los estudios se centran sobre el diseño y operación de la red en estado estacionario. Con el auge actual de formación de microrredes eléctricas (MEs), y que incorporan generación renovable (GR), los estudios dinámicos de redes de distribución, y principalmente en MEs, se tornan importantes; especialmente cuando la ME opera en forma aislada. Los estudios dinámicos en MEs se vuelven más complejos que para redes de transmisión, ya que se deben considerar cargas desbalanceadas, impactos de la respuesta en demanda, y mayores impactos de la variabilidad de la GR sobre la ME debido a la baja inercia de la misma. En base a lo mencionado, el presente tema de tesis doctoral propone realizar investigaciones sobre la seguridad de operación dinámica de MEs con alta penetración de GR, considerando almacenadores de energía, la respuesta en demanda y cargas no balanceadas.

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8. OPTIMIZACIÓN DEL MANEJO DE ENERGÍA DE DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA EN MICRORREDES ELÉCTRICAS CON ALTA PENETRACIÓN DE GENERACIÓN RENOVABLE VARIABLE

Director y Co-director:

Dr.-Ing. Gastón O. Suvire (gsubire@iee-unsjconicet.org – Ver CV)  y Dr.-Ing. Leonardo Ontiveros

Resumen

La conexión de fuentes de energía variables, como la solar y eólica, en microrredes eléctricas (MEs) puede traer diferentes problemas en la calidad de la potencia, la dinámica de la ME, el seguimiento de carga de unidades convencionales, entre otros, debido a la falta de capacidad de control sobre el recurso primario. Por otro lado, existe en la actualidad diferentes mecanismos que pueden ser utilizados para mejorar la integración de estas fuentes, entre ellos: uso de almacenadores de energía, respuesta en demanda, controladores electrónicos, etc. El presente tema de tesis doctoral propone realizar una optimización del manejo de energía de dispositivos de almacenamiento en MEs con alta penetración de generación renovable variable, con el objetivo de disponer de suficiente reserva para mejorar la seguridad de operación de la ME y mejorar el seguimiento de carga de las unidades convencionales.