Universidad de Costa Rica

C3174 Desarrollo de algoritmos de optimización para el ajuste de parámetros de equipos de sincronización y cambios de punto de operación de generadores del sistema eléctrico nacional

Sigla:
C3174
Encargado:
Prof. Dr. Andrés Argüello Guillén, Ing.
Tipo:
Investigación
Fecha de Inicio:
1 de enero de 2023
Fecha de Expiración:
31 de diciembre de 2025
Laboratorios:
Laboratorio de Investigación en Potencia y Energía (EPER-Lab)

Descripción:

El proyecto C3174: Desarrollo de algoritmos de optimización para el ajuste de parámetros de equipos de sincronización y cambios de punto de operación de generadores del Sistema Eléctrico Nacional permitió desarrollar, implementar y validar metodologías avanzadas para abordar problemáticas operativas reales asociadas a maniobras de conexión y desconexión en sistemas de transmisión, con énfasis en la correcta parametrización de equipos de sincronización y en el soporte a la toma de decisiones operativas del sistema eléctrico nacional.

En primer lugar, se logró establecer un marco metodológico sólido para el ajuste de parámetros de relés de control de sincronismo (synchro-check), superando enfoques tradicionales basados en condiciones forzadas o escenarios artificiales. La utilización de datos históricos y de la evolución natural del sistema permitió identificar criterios realmente limitantes, evidenciando que, en el caso del sistema costarricense, los disparos indebidos de protecciones de distancia durante transitorios de conmutación representan un factor más restrictivo que otros fenómenos comúnmente citados en la literatura internacional. Este resultado aporta evidencia técnica relevante para la estandarización futura de ajustes de sincronismo a nivel nacional y regional.

Adicionalmente, el proyecto permitió formular e implementar algoritmos de optimización orientados al redespacho de generación con el objetivo de facilitar la conexión segura de líneas de transmisión bloqueadas por equipos de sincronización. Estas estrategias demostraron que es posible modificar mínimamente los puntos de operación de los generadores para llevar las diferencias de tensión y ángulo dentro de rangos admisibles, manteniendo el balance carga–generación y respetando las restricciones operativas del sistema. La validación mediante simulaciones en entornos comerciales confirmó la factibilidad técnica y la aplicabilidad práctica de estas soluciones en condiciones operativas reales.

Como extensión natural de estos desarrollos, se avanzó en la concepción y prueba de una estrategia basada en Control Predictivo por Modelo (MPC) para automatizar el proceso de redespacho asociado a maniobras de conexión de líneas. Aunque el trabajo se encuentra en su fase final de documentación académica, los resultados preliminares evidencian que el enfoque MPC permite compensar errores de modelado, adaptarse a variaciones del punto de operación y generar trayectorias suaves de ajuste de consignas, lo cual constituye una ventaja significativa frente a métodos estáticos o puramente heurísticos.

Desde una perspectiva académica y de generación de conocimiento, el proyecto cumplió exitosamente sus objetivos mediante la producción de reportes técnicos, artículos de conferencia y artículos de revista, así como la formación de estudiantes en temas avanzados de operación y control de sistemas de potencia. Estos productos fortalecen la vinculación entre la investigación universitaria y las necesidades reales del operador del sistema eléctrico, contribuyendo a la transferencia de conocimiento y a la mejora continua de las prácticas operativas.

Finalmente, los resultados del proyecto sientan bases técnicas claras para futuras líneas de investigación, tales como la integración de modelos dinámicos más detallados y su eventual mejora computacional para la incorporación en herramientas de apoyo a la operación en tiempo real. En conjunto, el proyecto C3174 aporta soluciones innovadoras, técnicamente fundamentadas y alineadas con los desafíos actuales del Sistema Eléctrico Nacional, reafirmando el papel de la investigación aplicada como soporte estratégico para la operación segura, flexible y eficiente de redes eléctricas modernas.

 

Encargado

Andrés Argüello Guillén

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Colaboradores

Francisco Escobar Prado

Este profe está inactivo.

Publicaciones

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