DESPACHO ECONOMICO Y COSTOS DE OPERACIÓN DE UNA CENTRAL GENERADORA

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DESPACHO ECONOMICO.
INTRODUCCION.
El despacho económico en si hace referencia al análisis de costos directos e indirectos que influyen en la producción de todas las plantas generadoras del país, las cuales están sujetas a diversos factores tarifarios independientemente de la fuente de generación que se emplea en cada una de ellas. 
Por otra parte la operación óptima dentro de un sistema de potencia, especialmente en el proceso de generación, es la que ayuda a minimizar las perdidas mediante programas de flujos de potencia optimo y de esta forma lograr la eficiencia técnica y económica del sistema. Siendo esta operación optima la que determine la rentabilidad del sistema.
En efecto estos dos puntos, como lo son el despacho económico y la operación optima están estrechamente entrelazados ya que ambos tienen como finalidad abastecer la demanda requerida por los usuarios finales al menor costo posible, enmarcados en condiciones de calidad de energía aceptable según los marcos regulatorios del ARCONEL. 
OPERACIÓN ÓPTIMA DE GENERADORES EN BARRA BUS. 
ENERGÍA PRODUCIDA
En el 2016 participaron 44 empresas generadoras y aportaron 21.645,27 GWh. Dentro de este grupo, las centrales hidroeléctricas fueron las más representativas con 14.565,07 GWh, 67,29%, seguidas de las térmicas con 6.952,18 GWh, 32,12%. En lo que respecta a la producción de centrales renovables no convencionales, las fotovoltaicas generaron 35,81 GWh, 0,17%; las centrales eólicas aportaron 79,33 GWh, 0,37%; y una central de biogás que generó 12,88 GWh, 0,06%.
BUS DE BARRAS
De acuerdo con la NEMA (National Electrical Manufacturers Association), es un sistema de distribución eléctrica mediante elementos prefabricados compuestos por ramales (bus) de barras recubiertos de una carcasa protectora, incluyendo tramos rectos, ángulos, dispositivos y accesorios. Según el NEC (Art 364-2 BARRAS COLECTORAS (BUSWAYS)) es una estructura cubierta o envoltura metálica puesta a tierra conteniendo conductores aislados o desnudos instalados en fábrica que usualmente son barras, varillas o tubos de cobre o aluminio.
CAJA DE DERIVACIÓN DE BUS DE BARRAS
Elemento utilizado para hacer derivaciones del bus de barras a cajas o armarios de medidores, incluyen interruptores de protección.
PRECIO DE LA ENERGIA
Los precios a reconocerse por la energía medida en el punto de entrega, expresados en centavos de dólar de los Estados Unidos por kWh, son aquellos indicados en el cuadro que se presenta mas adelante. No se reconocerá pago por potencia a la producción de las centrales no convencionales.
PAGO ADICIONAL POR TRANSPORTE 
A los precios fijados para la energía medida en el punto de entrega, establecidos en el numeral anterior, se sumará un pago adicional por transporte, únicamente en el caso de requerirse la construcción de una línea de transmisión, para evacuar la energía de la central hasta el punto de conexión con el Sistema. Este pago adicional se lo efectuará si el sistema requerido para la conexión al punto de entrega es construido en su totalidad por el propietario de la central de generación. El pago adicional por Transporte es de 0.06 centavos USD/kWh/Km., con un límite máximo de 1.5 centavos USD/kWh.
CALCULO DE COMPONENTES DE LOS COSTOS VARIABLES DE PRODUCCIÓN. 
Las componentes de los costos variables de producción pueden describirse de acuerdo al tipo de generación que se realiza de la siguiente manera. 
	
Estos precios son verificados frecuentemente por el CENACE y el ARCONEL, entes que regulan los costos de las tarifas eléctricas de generación.
El rendimiento de la potencia efectiva generada será calculado como el promedio actual de cada unidad, tomando como referencia el último mes de operación. Estos costos variables de potencia efectiva se usaran en el despacho de las unidades y los correspondientes a las potencias mínimas 
OPERACIÓN ÓPTIMA
Suponga que se sabe a priori cuales generadores tienen que trabajar para satisfacer una demanda dada de carga en la planta. Es claro que 
Donde Pg (max) es la capacidad nominal de potencia real del i-esimo generador y Pd es la demanda total de potencia de la planta. Además, la carga de cada generador debe estar restringida dentro de límites inferior y superior, es decir.
Las consideraciones de reserva rodante, exigen que:
Por un margen adecuado, es decir la ecuación anterior debe ser una estricta desigualdad. Como el costo de operación es insensible a la carga reactiva de un generador, la manera en la que la carga reactiva de la planta se reparte entre varios generadores en línea no afecta la economía de operación. La manera óptima en la que la demanda de carga se debe repartir entre los generadores en el bus es:
Bajo la restricción de igualdad de satisfacer la demanda de carga, es decir
Donde encontramos que k= número de generadores en el bus 
Además la carga de cada generador está limitada por la restricción de desigualdad de la ecuación: 
Como es no lineal y es independiente de este es un problema de programación separable no lineal 
Si se supone por el momento que la restricción de desigualdad de la ecuación no es efectiva, el problema se puede resolver por el método de los multiplicadores de Lagrange. El lagrangiano se define como
Donde es el multiplicador de Lagrange.
La minimización se obtiene por la condición 
Donde es el costo incremental del i-esimo generador (unidades: Rs/MWh), una función de la carga del generador . La ecuación se puede escribir como:
Es decir la carga óptima de los generadores corresponde al punto de igual costo incremental de todos los generadores. Las k ecuaciones anteriores. Llamadas ecuaciones de coordinación, se resuelven simultáneamente con la ecuación de demanda de carga para dar una solución para el multiplicador de Lagrange y la carga optima de k generadores.
EJEMPLO
Los costos incrementales de combustible en rupias por MWh de una planta constan de dos unidades que son 
Suponga que ambas unidades operan todo el tiempo y la carga total varia de 40 a 250 MW y las cargas máximas y mínima en cada unidad tienen que ser 125 y 20 MW, respectivamente. ¿Cómo se repartirá la carga entre las dos unidades al variar la carga del sistema dentro de la gama completa? ¿Cuáles son los valores correspondientes de los costos incrementales de la planta?
Bibliografía
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