"MODELACION HIDROLOGICA EN EL SISTEMA INTERCONECTADO CENTRAL"

EDUARDO ALEJANDRO MINDER HETZ
1997

 

RESUMEN

En esta tesis se desarrolla un estudio detallado de las características hidrológicas que definen la disponibilidad de recursos hídricos empleados por las centrales que conforman el Sistema Interconectado Central (SIC). El objetivo es validar la metodología de simulación y pronóstico actualmente en uso, así como visualizar alternativas para mejorar su modelación.

Inicialmente se realiza una revisión de los principales aspectos involucrados con el sistema eléctrico chileno, las empresas participantes y el rol del Centro de Despacho de Carga (CDEC) y de la Comisión Nacional de Energía (CNE), entre otros.

Resulta fundamental revisar de manera detallada las series cronológicas de interés en busca de períodos de "relleno" en ellas. El problema no lo presentan los rellenos en sí, sino que la forma en que éstos fueron realizados, ya que lo buscado era reproducir momentos de primer orden para poder representar la disponibilidad promedio de recursos. No obstante, con esto se introduce una mayor dependencia en los momentos de mayor orden, lo que lleva a que series de una misma cuenca o de cuencas vecinas resulten más dependientes entre sí de lo que realmente son.

Luego se aborda, de manera detallada, la forma de construir los modelos Periódicos Autoregresivos (PAR) utilizados como las alternativas de mejora de la modelación de los aspectos hidrológicos estudiados. Esto implica desde el análisis de las propiedades estadísticas a modelar hasta sus usos en la simulación de la operación y en el pronóstico. Como resultado es posible generar varias matrices hidrológicas sintéticas a partir de una serie única de valores históricos registrados. Esto permite obtener un perfil de costos marginales al utilizar modelos de operación, en particular, se realizaron corridas del modelo OMSIC, empleando como hidrologías de entrada las series generadas. Por otra parte, los modelos PAR son ocupados para realizar pronósticos de caudales entregando varios períodos con límites de confianza que permiten tener una idea precisa de la bondad del pronóstico. Adicionalmente, se hace una comparación de los ejemplos propuestos con los utilizados en el modulo hidrológico del modelo PRSI-SDDP.

 

ABSTRACT

The appropriate modelation of hydrological time series for their use in power system operational studies and forecasting is an important issue. The main objective of the research reported herein was to validated methodologies for simulation and forecasting that are employed in the main Chilean electric interconnected system, as well as to visualize alternative methodologies.

First, a revision of the main characteristics of the Chilean electric power system is done, in particular of the main entities that are involved in the system operation: the electricty companies, the National Load Dispatch Center (CDEC), the National Energy Commission (CNE), etc.

An important aspect in the operation of the main Chilean system is related to the data that is used to feed the hydrothermal dispatch models. Since many of the hydrological series, that are related to the hydroelectric power plants, have been measured and registered since the early fifties or even later, missing data needs to be filled up. It is done through regression methods that are able to reproduce the relevant aspects to estimate the resource's availability. However, they underestimate higher order momenta, such as standard deviation, skewness, curtosis, etc. As a result, the filled up series are more dependant among each other than the real ones.

The building of Periodic Autoregressive models (PAR) is reviewed and an alternative methodology is proposed to consider the hydrological aspects involved in operational simulation and forescating electric models. They are particularly relevant in the OMSIC model, which determines monthly operation of the central interconnected system. As a result, it is possible to obtain many streamflow sequences for a unique hydrological series. This allows the obtention of a set of marginal cost, as the output of the OMSIC model, instead of a unique signal. Several runs of the OMSIC model were made with the generated series.

The PAR models are also employed to forecast streamflows sequences. Finally, the result of a comparison with the hydrologic module of PRSI-SDDP model is presented.

 


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