Esta investigación realiza una revisión crítica del actual diseño del mercado eléctrico colombiano relacionado con la identificación y el manejo de las restricciones en el Sistema de Transmisión Nacional (STN), buscando identificar y modelar la metodología hoy implementada para caracterizar las restricciones durante el proceso de planeamiento operativo en el Sistema Interconectado Nacional (SIN), así como analizar y evaluar diferentes alternativas que permiten un manejo más eficiente de las mismas y que conlleve a la reducción de los costos de operación del sistema.
Persiguiendo dichos objetivos, se realizó un estudio al modelo utilizado para el planteamiento de la operación en el SIN, buscando identificar políticas que incrementan el costo de la energía debido al manejo de las restricciones relacionada con el análisis de seguridad y confiabilidad llevado a cabo por XM, las cuales se puedan mejorar dándoles un manejo más flexible. Se identificó que el criterio utilizado actualmente para llevar a cabo el análisis de seguridad y confiablidad en el SIN se puede considerar sobre-restringido, lo que si bien asegura que el sistema sea operado con altos índices de seguridad, puede generar sobrecostos innecesarios que se verán representados en el cobro de la energía realizado al usuario final.
Por tal razón se representa una metodología para el análisis de seguridad en el SIN bajo un criterio hibrido Preventivo ¿ Correctivo, el cual realice análisis de severidad y de probabilidad para la ocurrencia de contingencia en cada activo del STN. Esta metodología se desarrolla como una evolución a los criterios hoy utilizados por XM para el análisis de seguridad llevado a cabo en el planeamiento operativo del SIN, la cual reduzca los costos debido a un manejo más flexible de las restricciones, pero mantenga los altos índices de confiabilidad con que hoy se cuenta.
Para la implementación de esta metodología se plantea un screening de contingencias basado en optimización, el cual analiza la ocurrencia de falla en los activos del STN y elimina las restricciones redundantes del modelo, categorizando cada circuito como dominante o dominada.
Se presenta además el análisis eléctrico y probabilístico efectuado, detallando las consideraciones realizadas durante este proyecto. En el análisis eléctrico se describe la implementación de factores de carga en los circuitos del STN, los cuales buscan acercar el modelo construido al planeamiento operativo ejecutado día a día por XM. Por su parte, el análisis probabilístico realizado se basa fundamentalmente en los datos históricos de disponibilidad de activos reportados por el operador del SIN.
Los resultados obtenidos demuestran que la metodología propuesta resulta ventajosa para la operación del SIN, al realizar un planeamiento operativo que conserva los altos índices de seguridad y confiabilidad, pero que presenta una disminución en su costo al reducir la generación fuera de mérito, la cual usualmente está asociada a los recursos térmicos de la red. Esto conlleva a disminuir el costo pagado en el mercado eléctrico nacional por concepto de restricciones, a la vez que reduce los gases de efecto invernadero que se ¿liberan¿ día a día en el país debido a la generación de energía eléctrica.
