Aspectos estocásticos en la coordinación hidrotérmica a largo plazo (1997)

El proyecto de tesis titulado Aspectos estocasticos en la coordinacion hidrotermica a largo es el resultado de un trabajo de investigacion enmarcado en el campo de la generacion de electricidad y trata, mas concretamente, de los principales aspectos de caracteristicas indeterministas relacionados con la generacion y coordinacion hidrotermica a largo plazo, tal como su mismo titulo resume. Es, por lo tanto, un proyecto directamente comprometido con la investigacion aplicada en un sector estrategico de la economia. El trabajo esta situado en el dominio de la Investigacion Operativa, dentro de la rama conocida como optimizacion estocastica; en consecuencia, se presenta estrechamente vinculado al area de las ciencias de la Estadistica. El objetivo principal esta planteado en investigar un modelo apropiado para el tema que permita desarrollar aplicaciones de minimizacion de los costes relacionados con la produccion de energia electrica. Esta localizacion implica ciertamente simplificaciones en lo relativo al proceso fisico-mecanico de generacion de electricidad, en beneficio de una vision global obligada si se tiene en cuenta que el periodo de estudio tiene una magnitud temporal en torno al ano, mientras que el numero de centrales termicas e hidraulicas que el problema considera es propio de las situaciones reales que se presentan en una compania electrica. Dentro de lo que se conoce como optimizacion estocastica existen un buen numero de metodos establecidos. A partir de los trabajos del profesor Nabona, el metodo multiarticulo entra dentro de este circulo, con su aplicacion en problemas de optimizacion de la generacion hidroelectrica a largo plazo. El animo inicial en la investigacion que este trabajo describe -pero que no culmina- se puede plantear como: o	realizar un estudio sobre el calculo de distribuciones multiarticulo para las aportaciones naturales, o	determinar una estimacion del error que el metodo introduce, teniendo en cuenta que se trata de una aproximacion sobre las distribuciones de partida Sin embargo, estos simples puntos de partida tuvieron que ser replanteados cuando se les unieron otros de evidente necesidad, y de ambiciones mas elevadas, como elaborar una formalizacion concerniente a las variables aleatorias de bloques, intimamente relacionadas con la teoria multiarticulo, o extender esta a un metodo para resolver el problema de coordinacion hidrotermica a largo plazo. Todos ellos se pueden unificar en un objetivo prioritario, perseguido por el trabajo que se describe en esta memoria, que es la consolidacion de la teoria en el ambito de la optimizacion estocastica. ?Que se entiende por consolidacion? En primer lugar, demostrar que el metodo esta respaldado por una teoria robusta. Tambien, que esta teoria es suficiente para modelizar los sistemas que se consideran en los problemas electricos citados. Finalmente, que las soluciones halladas para tales problemas son verosimiles y pueden ser de utilidad al usuario que demanda una herramienta sofisticada para la evaluacion de costes en parques hidrotermicos con horizontes a largo plazo. Aportaciones de la tesis En sintesis, la principal aportacion de la tesis es haber logrado un avance significativo en el terreno de la optimizacion estocastica mas concretamente, en el terreno de la coordinacion hidrotermica a largo plazo mediante la aplicacion combinada de tecnicas multiarticulo y variables de bloques. Puesto que el campo de investigacion en el entorno de la optimizacion con variables aleatorias de bloques es muy amplio todavia, esta contribucion tiene aspiraciones a ser un paso importante hacia la madurez del metodo multiarticulo. Particularmente, deben destacarse los siguientes aspectos: o	descripcion y estudio exhaustivo desde el punto de vista estadistico de la distribucion de probabilidad generica conocida como de bloques; ya utilizada en trabajos previos, en esta memoria se pretende categorizarla como variable aleatoria propia. De este proceso se desprende una metodologia para estimar variables de bloques a partir de una muestra procedente de una variable cualquiera. o	calculo de expresiones de la generacion hidraulica esperada para la validacion de una aproximacion en uso. La comparacion posterior sobre casos concretos evidencia una cierta sobreestimacion en el calculo de la generacion por parte de la version inicial. Estas expresiones reducen el sesgo en la estimacion de la generacion hidraulica esperada, aunque son alternativas menos eficientes computacionalmente. o	construccion de un procedimiento que permite simular politicas de largo plazo aplicables a una cuenca hidraulica. El proceso genera valores de aportaciones naturales condicionadas entre si, y permite verificar si la politica obtenida mediante la minimizacion de una funcion de coste probable de produccion genera costes aceptables. o	desarrollo de tecnicas especificas para un programa de coordinacion hidrotermica a traves de curvas potencia-energia parametrizadas por factores indeterministas, entre los que se cuenta la generacion hidraulica representada como distribucion de bloques. o	desarrollo de un metodo para hallar la distribucion de la suma de una variable de bloques y otra cualquiera independiente de la primera por el procedimiento de la convolucion, y aplicacion del mismo a distribuciones de la potencia en fallo hidraulica con la carga del sistema. A partir del mismo se construye una nueva funcion de coste probable de produccion que no depende, como las anteriores, solamente de la esperanza de la generacion hidraulica. o	desarrollo e implementacion de un modelo de optimizacion de la generacion hidraulica a largo plazo basado en la nueva funcion de coste probable de produccion, y que tiene en cuenta limites de potencia y de generacion hidraulica. o	un aspecto que nunca se habia abordado hasta ahora ha sido una comparativa de resultados teniendo en cuenta la influencia que presenta el numero de bloques con que son representadas las variables. Las pruebas efectuadas no son taxativas en cuanto a este aspecto, pero proporcionan una informacion sumamente interesante.