Resumen

VALENCIA DIAZ, Alejandro; GALLEGO RENDON, Ramón Alfonso  y  TORO OCAMPO, Eliana Mirledy. Flujo de potencia óptimo en sistemas de distribución AC/DC bajo un enfoque de nexo energía-agua-carbono para el desarrollo sostenible de comunidades aisladas. Cienc. Ing. Neogranad. [online]. 2024, vol.34, n.2, pp.43-61.  Epub 29-Oct-2024. ISSN 0124-8170.  https://doi.org/10.18359/rcin.7272.

En esta investigación se propone un modelo matemático que permite obtener la operación óptima de una red eléctrica híbrida AC/DC y el sistema de agua en comunidades aisladas, mientras se gestionan las emisiones de dióxido de carbono. De esta manera, la operación óptima de este nexo energía-agua-carbono permite contribuir al desarrollo sostenible de las comunidades aisladas. En el problema se considera la operación óptima de los elementos de la red AC/DC (voltajes, corrientes, el índice de modulación de los convertidores y el estado de operación del convertidor, es decir, si debe trabajar como inversor o rectificador), la operación óptima del generador diésel para disminuir las emisiones de dióxido de carbono, la operación óptima de los sistemas de baterías para aprovechar al máximo las fuentes renovables y así reducir las emisiones de dióxido de carbono y la operación óptima de la planta desalinizadora de agua de mar y el tanque de agua (operación óptima de las bombas de vaciado y llenado del tanque). En este trabajo se plantea un nuevo modelo no lineal entero mixto, que permite representar el problema propuesto. Este modelo considera la eficiencia de los convertidores y los sistemas de baterías. Es implementado en GAMS y resuelto con el solucionador de optimización comercial BQNMIN. Los resultados obtenidos muestran que los recursos energéticos distribuidos permiten disminuir las emisiones de dióxido de carbono y los costos operativos del nexo energía-agua-carbono de la comunidad aislada, en aproximadamente un 36 %.

Palabras clave : flujo de potencia óptimo; red híbrida AC/DC; nexo energía-agua-carbono; objetivos de desarrollo sostenible; recursos energéticos distribuidos; planta desalinizadora de agua de mar.

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