Manual de Perseo - Usuario

MODELO PARA LA DETERMINACIN DE COSTOS MARGINALES EN EL SISTEMA ELCTRICO INTERCONECTADO NACIONALMANUAL DEL USUARIO

DANIEL CAMAC MANUEL URIBE

Ju l i o d e l a o 2 0 0 0

NDICEIntroduccin ..................................................................................................... 3 Estructura del Programa................................................................................. 1 Esquema Funcional del Modelo ................................................................1 Mdulos del Programa..............................................................................2 Compilacin y Enlace de los Programas...................................................3 Requerimiento de Software y Hardware....................................................3 Archivos del Programa .............................................................................3 Cdigo Interno Modificable .......................................................................3 Cdigo Externo no Modificable .................................................................3 Generacin del Ejecutable........................................................................4 Estructura de Datos y Resultados ................................................................. 1 Introduccin..............................................................................................1 Archivos Planos de Entrada de Datos .......................................................1 Estructura Jerrquica de los Archivos de Entrada .....................................1 Detalles de los Archivos de Entrada..........................................................4 Archivos de Resultados del Modelo ........................................................ 19 Casos de Estudio ............................................................................................ 1 Introduccin..............................................................................................1 Caso 1: Sistema hidrotrmico Uninodal ....................................................1 Datos y Configuraciones de los Sistemas Hidrotrmicos...........................2 Construccin de los Archivos de Entrada para el Caso 1E ........................4 Resultados de la Aplicacin .................................................................... 10 Casos 2 y 3: Efecto de la Red de Transmisin........................................ 12 Datos del Sistema Elctrico .................................................................... 12 Anlisis de los Resultados ...................................................................... 14 Componentes del Costo Marginal ........................................................... 16

Introduccin

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Caso 4: Aplicacin a un Sistema ms Complejo ..................................... 21 Diagrama Hidrotrmico........................................................................... 21 Archivos de Entrada ............................................................................... 23 Resultados.............................................................................................. 36

Introduccin

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IntroduccinEl objetivo del presente manual es dar a conocer la forma de uso, la potencialidad y flexibilidad del Modelo para la determinacin de costos marginales de energa en el Sistema Elctrico Interconectado Nacional (SEIN). El Modelo se elabor con el objeto de resolver las limitaciones de los modelos utilizados en la actualidad para el clculo de los precios de energa en barra en los Sistemas Interconectados Centro Norte (SICN) y Sur (SIS), los cuales no son considerados adecuados para representar las complejidades del sistema hidrotrmico nacional. En la primera parte de este manual se efecta una descripcin de la estructura y esquema funcional del programa. As mismo, se presentan algunas sugerencias de compilacin y enlace de los cdigos objeto. En la segunda parte se presenta una descripcin de los archivos de datos de entrada que son necesarios, as como los archivos de resultados obtenidos de la aplicacin del Modelo. Finalmente, en la ltima parte se presentan diversos casos de estudio, los cuales varan desde sistemas elctricos con configuraciones simples basndose en grupos trmicos hasta sistemas con centrales hidroelctricas y embalses de regulacin dispuestas en complejas estructuras hidrulicas, e interconectadas a travs de redes de transmisin enmalladas.

Introduccin

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Estructura del ProgramaEsquema Funcional del ModeloEn la Figura 2.1 se muestra el esquema funcional del Modelo. Como se aprecia el primer nivel corresponde a la lectura de los archivos de datos, los cuales contienen toda la informacin relevante que se requiere para representar el sistema energtico y elctrico en el modelo matemtico de planificacin de la operacin hidrotrmica.

Datos del Sistema

Modelamiento Matemtico

Herramienta de Optimizacin

Reportes y Grficos

Archivos Planos

FORTRAN y C++

CPLEX

EXCEL

Fig. 2.1 Esquema Funcional del Modelo

Para efectuar la formulacin matemtica se han implementado, en FORTRAN y C++, un conjunto de rutinas que traducen los datos ingresados en las ecuaciones matemticas correspondientes. Una vez efectuado el modelamiento matemtico se realiza la llamada a la herramienta de optimizacin, que en este caso, corresponde al CPLEX. Este optimizador, se encarga de obtener la solucin optima de mnimo costo para cada una de las secuencias hidrolgicas evaluadas, para ello dispone de varias tcnicas de optimizacin lineal. Finalmente, de acuerdo con las opciones de impresin definidas en el archivo correspondiente se generan los reportes con un formato compatible con el EXCEL. De acuerdo con los parmetros especificados, y tal como se muestra en la Figura 2.2, existen diversas opciones para representar a la red de transmisin elctrica. En el caso de considerar las prdidas de transmisin, el Modelo dispone de un proceso iterativo de convergencia. Es importante sealar que el problema matemtico tiene en gr an medida la estructura de un flujo en redes, sin embargo las ecuaciones que representan al flujo DC constituyen restricciones adicionales que no tienen la estructura de grafos mencionada. Por este motivo, el desempeo de los algoritmos para alcanzar la so lucin ptima depende en gran medida del tamao de la red de transmisin que se desea modelar.

Estructura del Programa

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Lectura de Datos

Modelado del Sistema

Uninodal

Multinodal

Sin Perdidas de Transmisin

Con Perdidas de Transmisin

Nueva iteracion

No Se alcanzo tolerancia especificada? Si No Mximo nmero de iteraciones? Si

Convergencia Obtenida

Generacin de Reportes

Fig. 2.2 Opciones de Modelamiento de la Red de Transmisin

Mdulos del ProgramaEl programa est estructurado en seis mdulos, cada uno de los cuales agrupan subprogramas y/o funciones especficas orientadas a cumplir con los niveles definidos previamente en el esquema funcional. Los seis mdulos del programa son: ? Lectura; tiene la funcin de leer los datos de la oferta y demanda del sistema hidrotrmico. ? Prepara los datos para facilitar su manipulacin en la construccin del modelo matemtico. ? Clculo; tiene la funcin de realizar todos los clculos necesarios antes y despus del proceso ? de optimizacin. Parte de los subprogramas de este mdulo corresponden a la formulacin de modelo matemtico.


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? Optimizacin; contiene los subprogramas de optimizacin y su funcin es encontrar la ? solucin ptima al modelo matemtico formulado. ? Operacin; tiene la funcin principal de administrar todos los subprogramas para efectuar el ? despacho hidrotrmico por cada secuencia hidrolgica. ? Planeamiento; es el programa maestro desde el cual se realiza la llamada a todos los ? subprogramas contenidos en los mdulos ? Impresin; tiene la funcin de generar todos los archivos de reporte en el formato CSV. ? Adicionalmente, se dispone de un mdulo denominado Librera el que contiene subprogramas especficos de carcter general, los cuales son llamados con frecuencia por los subprogramas de los mdulos principales.

Compilacin y Enlace de los Programas Requerimiento de Software y Hardwarea) b) Para poder utilizar el Modelo es necesario poseer obligatoriamente una licencia del software de optimizacin CPLEX con las siguientes opciones: Cplex Base System Callable Library. Existen dos tipos de licencia Development y Deployment, cualquiera de las cuales son tiles para ejecutar el Modelo con las opciones requeridas. La configuracin mnima recomendable de la arquitectura computacional corresponde a un procesador Pentium de 200 MHZ, 64 MB de memoria RAM y 500 MB de espacio libre en disco. Si se dispone de mejores configuraciones stas influirn directamente en una mejora del desempeo del Modelo en cuanto a tiempo de ejecucin. El cdigo fuente del Modelo fue desarrollado en los lenguajes FORTRAN y C++. El proceso de compilacin para la generacin de los archivos objeto se ha realizado con la versin 4.0 de MS Powerstation. El ejecutable se puede generar con cualquier programa destinado a enlazar cdigos objetos y/o libreras. En este manual se describe el proceso de enlace de los programas a travs del compilador MS Visual C++ 4.0 o superior; alternativamente a travs del compilador MS FORTRAN Powerstation 4.0 o superior.

Archivos del ProgramaEl programa consta de seis archivos objeto y cuatro libreras, tal como se puede ver en la Figura 2.3.Cdigo Interno Modificable

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

Los archivos objeto son denominados cdigos internos modificables debido que han sido generados por los desarrolladores del Modelo y son los factibles d modificar en caso de e futuros perfeccionamientos. Estos archivos son: LEE.obj; que representa al mdulo de lectura. CALCULA.obj; que representa al modulo de clculo. PLEX.obj; que representa al modulo de operacin. PLANEA.obj; que representa al modulo de planeamiento. IMPRIME.obj; que representa al modulo de impresin. LIBRERA.obj; que representa al modulo librera.

Para mayor simplicidad se ha adicionado un archivo fuente en lenguaje c++ ? LICENCIA.c; contiene una funcin que pasa el numero de licencia del usuario. ? Como se observa, los archivos objeto representan a la mayora de los mdulos del programa, salvo al mdulo de optimizacin, el cual es un cdigo externo no modificable y que se describe a continuacin..Cdigo Externo no Modificable

Estn constituidos por las libreras del CPLEX y del FORTRAN las cuales no pueden modificarse.


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Los subprogramas de optimizacin del CPLEX estn disponibles a travs de la librera CPLEX&&.lib que permite el acceso a la librera dinmica CPLEX&&.dll. En este caso el smbolo && corresponde a la versin del CPLEX, que puede ser la versin 6.0 o superior. Las libreras CONSOLE.lib, LIBF.lib y PORTLIB.lib son propias del FORTRAN Powerstation y contienen subprogramas especiales de manejo de pantalla y control de tiempo.

LICENSIA.obj Cdigo Interno Modificable LIBRERA.obj LEE.obj PLANEA% .obj IMPRIME.obj CALCULA.obj PLEX.obj

+CPLEX Cdigo Externo No Modificable CPLEX&&.lib CPLEX&&.dll PORTIB.lib CONSOLE.lib LIBF.lib

=

Modelo.exe

POWERSTATION

Fig. 2.3 Compilacin y Enlace de los Cdigos

Generacin del EjecutableEn esta seccin se describe el proceso de generacin del ejecutable a travs del los compiladores MS FORTRAN Powerstation v4.0 o superior del VISU AL C++ v4.0 o superior. El procedimiento de enlace es el siguiente1: ? En el IDE del compilador seleccionado, se debe crear un nuevo proyecto del tipo ? CONSOLE APPLICATION. ? Agregar al proyecto creado los archivos objeto (PLEX.obj, PLANEA.obj, LIBRERA.obj, ? CALCULA.obj, IMPRIME.obj y LEE.obj), la librera del CPLEX (CPLEX&&.lib); y las libreras del compilador MS FORTRAN Powerstation (PORTLIB.lib, CONSOLE.lib y LIBF.lib) en el caso que se utilice un compilador diferente a ste.1 Anteriormente se mecionaba: Si se dispone del compilador de C++ indicado se deben utilizar, en el proceso de enlace, los archivos PLEXC.obj y PLANEAC.obj; mientras que si se dispone del compilador FORTRAN se deben usar los archivos PLEXF.obj y PLANEAF.obj


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? Seleccionar la opcin para generar el ejecutable en la barra del men principal. ? Para poder hacer uso del ejecutable generado se debe copiar junto a este, en la misma carpeta o directorio en que reside, la librera dinmica CPLEX&&.dll.


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Estructura de Datos y ResultadosIntroduccinEn este captulo se describen con detalle los archivos planos de entrada y de resultados. Inicialmente, se describe el nivel de jerarqua de los archivos de datos y enseguida se describen los campos de datos que comprenden. Finalmente, se explica la informacin que brindan al usuario los diferentes archivos de resultados.

Archivos Planos de Entrada de DatosLos archivos planos de entrada contienen toda la informacin necesaria para una adecuada representacin del sistema hidrotrmico que se necesita evaluar. El nmero de archivos de entrada en total es de veinte. Un detalle importante que se debe tener en cuenta es la denominacin < Nombre> de los archivos de datos, la cual permite identificar al caso de estudio y de esta forma es posible diferenciar un caso de otro. As mismo, la denominacin de la extensin de los archivos de datos indica el tipo de informacin que contiene. A continuacin se enumeran los archivos de datos y se describen brevemente. Una explicacin ms profunda se presenta en la seccin 3.2.2 de este manual: (1) .dat datos generales del estudio. (2) .par parmetros de ejecucin y de impresin de resultados. (3) .hor duracin en horas de los bloques horarios. (4) .bar datos de las barras del sistema elctrico. (5) .lin datos de las lneas del sistema elctrico. (6) .cmb datos de los combustibles. (7) .emp datos de las empresas que agrupan centrales termoelctricas e hidroelctricas. (8) .cgt datos de las centrales termoelctricas. (9) .gtt datos de los grupos termoelctricos. (10) .cue datos de las cuencas hidrogrficas. (11) .afl datos de los afluentes existentes en las cuencas hidrogrficas. (12) .pin datos de los puntos de inters (bocatomas y transbordos) existentes en las cuencas hidrogrficas. (13) .emb datos de los embalses y reservorios existentes en las cuencas hidrogrficas. (14) .chh datos de las centrales hidroelctricas existentes en las cuencas hidrogrficas. (15) .try datos de la configuracin hdrica de las cuencas hidrogr ficas. (16) .hid series de caudales hidrolgicos de los afluentes. (17) .dag datos de la configuracin de los requerimientos de agua en las cuencas hidrogrficas. (18) .rgo valores de los requerimientos de agua. (19) .dem valores de la demanda de energa elctrica en barras. (20) .man horas de mantenimiento en punta y fuera punta por ao y mes de los grupos termoelctricos e hidroelctricos. Donde , es una cadena de hasta ocho caracteres de longitud como mximo, que se utiliza para identificar al caso de estudio.

Estructura Jerrquica de los Archivos de EntradaEn los archivos de datos se pueden reconocer cinco categoras cuya clasificacin responde a la dependencia de los datos de unos con respecto de otros. Tal como se muestra en la Figura 3.1, se tiene: c) Generales Archivos en que se define la informacin global del caso (archivos con extensin dat y par).

Estructura de Datos y Resultados

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d) Primarios

e) Secundarios

f) Terciarios

g) Tabulares

Archivos dependientes de los archivos generales. Definen informacin bsica que ser referenciada a travs de sus cdigos de identificacin por otros archivos llamados secundarios (archivos con extensin bar, cue, emp y cmb). Archivos que contienen informacin particular y que a su vez dependen de la definicin previa establecida en los archivos primarios y/o generales. Pueden relacionarse con otros elementos del sistema a travs de sus cdigos de identificacin (archivos con extensin lin, chh, afl, cgt y dag). Archivos que contienen informacin particular y que dependen de la definicin previa de archivos primarios y/o secundarios. Pueden relacionarse con otros elementos del sistema a travs de sus cdigos de identificacin (archivos con extensin try, man, pin, emb y gtt). Archivos que contienen datos en forma tabular y que dependen de un archivo en particular (archivos con extensin rgo, dem, hid y hor)


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Comisin de Tarifas de Energa

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< nombre>. lin

< nombre>.bar < nombre>. cgt < nombre>. gtt

< nombre>. dat

< nombre>. cmb

< nombre>. emp

< nombre>. chh

< nombre>.par < nombre>.cue

< nombre>. emb

< nombre>.pin

< nombre>. afl

< nombre>. dag

ARCHIVOS PRINCIPALES

ARCHIVOS PRIMARIOS

ARCHIVOS SECUNDARIOS

ARCHIVOS TERCIARIOS

.Fig. 3.1 Estructura Jerrquica de los Archivos de Entrada


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Detalles de los Archivos de EntradaA continuacin se describen los formatos y variables de entrada de cada archivo. El nmero de campo indica la ubicacin de la informacin en el registro (el cual se define como un conjunto de datos ordenados en una fila), las columnas indican las posiciones que utiliza el dato del campo para alojarse en el r egistro y el tipo de dato se explica segn el formato FORTRAN utilizado: In (entero de longitud n), An (cadena de caracteres de longitud n), Fn.m (nmero real de longitud n con m lugares decimales). .DAT En este archivo se especifican los datos generales del caso de estudio que sirven como parmetros que se utilizan en la lectura de los archivos bar, lin, cue, dem, hor e hid. Se deben dejar dos lneas en blanco. A continuacin se deben llenar los registros segn los formatos que se indican a continuacin:Datos GeneralesRegistro 1 Campo Columna 1 libre Registro 2 Campo Columna 1 libre Registro 3 Campo Columna 1 libre Registro 4 Campo Columna 1 libre Registro 5 Campo Columna 1 libre Registro 6 Campo Columna 1 libre Registro 7 Campo Columna 1 libre Registro 8 Campo Columna 1 libre Registro 9 Campo Columna 1 libre Registro 10 Campo Columna 1 libre Registro 11 Campo Columna 1 libreRegistro 12 Campo Columna 1 libre Registro 13 Campo Columna 1 libre Registro 14 Campo Columna 1 libre

Tipo libre Tipo libre Tipo libre Tipo libre Tipo libre Tipo libre Tipo libre Tipo libre Tipo libre Tipo libre Tipo libre

Descripcin Ttulo del estudio Descripcin Ao de inicio del estudio Descripcin Mes de inicio del estudio Descripcin Nmero de aos de estudio Descripcin Nmero de bloques horarios de punta Descripcin Nmero de bloques horarios fuera de punta Descripcin Tasa de descuento anual Descripcin Nmero de meses de actualizacin para el precio de barra Descripcin Nmero de barras Descripcin Nmero de lneas de interconexin elctricas Descripcin Nmero de cuencas hidrogrficas

Tipo libre Tipo libre Tipo libre

Descripcin Nmero de hidrologas Descripcin Ao de inicio de la serie hidrolgica de datos Descripcin Numero de aos de lectura de series hidrologicas

El nmero de aos de estudio indica el nmero de filas que tendrn las matrices de demanda y de duracin horaria, y no significa que si se inicia el estudio un mes de marzo, este terminar en un febrero, siempre terminar en un diciembre. Por ejemplo, si se indica como inicio 1999 con un nmero de aos de 1 y mes de inicio 11 (noviembre), el horizonte de


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estudio comprender noviembre-1999 y diciembre-1999, y no desde noviembre-1999 hasta octubre-2000. Los bloques de punta y fuera de punta pueden ser cero, pero como mnimo una etapa debe poseer un bloque horario (sea de punta o fuera de punta). La tasa de descuento se debe ingresar por unidad. As el 12% debe especificarse como 0.12. Si por error se declaran menos barras y/o lneas en este archivo de los que se ingresen en los archivos bar y lin, el programa no mostrar error y leer solo el nmero declarado en este archivo. As, si se tiene 10 barras declaradas pero 12 ingresadas, solo se leern las primeras 10, igualmente con las lneas de transmisin, dependiendo de ello puede enviar un mensaje de error o ninguno. Si el nmero de cuencas hidrogrficas, no es igual al ingresado posteriormente, se producir un error. El nmero de aos hidrolgicos que debe leerse y el ao de inicio de la serie hidrolgica son anlogos al nmero de aos de estudio y al ao de inicio del estudio, solo que referidos a las matrices de datos de caudales. Mientras que el nmero de secuencias hidrolgicas indica el nmero de escenarios hidrolgicos que se evaluarn. .PAR En este archivo se especifica el tipo de modelo que se desea optimizar, as como los parmetros utilizados para evaluar la convergencia del mtodo implementado y los archivos de salida que se desean imprimir. Se deben dejar dos lneas en blanco. A continuacin se debe llenar el registro segn el formato siguiente:ParmetrosRegistro 1 Campo Columna 1 1-5 2 7-8 3 4-5 Tipo F5.3 I2 I1 Descripcin Tolerancia de convergencia Nmero de iteraciones permitidas Flag para determinar el tipo de modelamiento: 0: Uninodal 1: Multinodal Flag para determinar el tipo de optimizacin del modelo multinodal: 0: sin perdidas de transmisin 1: con perdidas de transmisin Flag para determinar la capacidad de las lneas de transmisin: 0: lmites normales 1: lmites de emergencia Flag de impresin de reportes por hidrologa: 0: se debe imprimir solamente los promedios 1: se debe imrpimir promedios y una hidrologa adicionalmente ndice de la hidrologia adicional cuyo reporte se desea imprimir Porcentaje por perdidas a agregarse a la demanda para caso uninodal

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6 7 8

10 12-13 17-21

I1 I2 F5.3

Este primer bloque de parmetros, controla el tipo de modelo que se desea optimizar. La tolerancia de convergencia slo se utiliza cuando se activa el modelo que incorpora las prdidas de transmisin. Con la tolerancia especificada es posible controlar el proceso iterativo de convergencia y determinar si se ha alcanzado la condicin del ptimo. Cuando se especifica un modelo uninodal en un sistema de mltiples barras, el Modelo automticamente concentra toda demanda en una sola barra y se ignora la red de transmisin. Este proceso de concentracin no distingue si existe o no una conexin fsica entre dos o ms subsistemas. El programa solamente acumula la generacin y la demanda en un nico punto. A continuacin se debe dejar una lnea en blanco y enseguida se debe llenar un registro segn el formato siguiente:


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Registro 3 Campo Columna 1 1

Tipo I1

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Descripcin Flag para imprimir la energa generada por centrales trmicas 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir la energa fallada en barra 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir la energa generada por cada empresa 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir la energa generada por grupo trmico 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir la energa generada por centrales hidroelctricas 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir la energa demandada en cada barra 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir la energa que fluye por las lineas de transmisin 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir el balance econmico del sistema 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir los costos de operacin de cada hidrolog? a 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir los CVT de los grupos trmicos 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir el balance econmico de las hidroelctricas 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir el balance economico de las empresas 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir el balance econmico de las centrales trmicas 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir el balance econmico de los grupos trmicos 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir el ingreso tarifario de las lineas de transmisin 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir la potencia que fluye por las lineas de transmisin 0: No imprimir 1: Imprimir

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Flag para imprimir la potencia que genera cada central trmica 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir prdidas de energa en las lineas de transmisin 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir la potencia fallada en cada barra 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir la potencia generada por las empresas 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir la potencia generada por grupo trmico 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir la potencia generada por hidroelectrica 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir las prdidas de potencia de las lineas de transmisin 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir los caudales turbinados por hidroelctricas 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir los volumenes embalsados en los embalses 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir los caudales regulados 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir el consumo de combustible por grupo trmico 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir el consumo por tipo de combustible 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir el valor del agua en los embalses 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir el valor del agua en las hidroelctricas 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir el valor del agua en puntos de inters 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir el costo marginal actualizado 0: No imprimir 1: Imprimir Flag para imprimir el costo marginal puro 0: No imprimir 1: Imprimir

Este registro controla la impresin de los archivos que le interesa al usuario. Es importante especificar los flags establecidos en este registro, ya que su completa omisin se traducir en la impresin de solamente los siguientes tres archivos: resum??.txt, conge??.pro y riego??.pro. Perdindose todo el resto de los reportes. Esta flexibilidad permitir, por otro lado, que el usuario pueda especificar solamente los reportes que desee visualizar.


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.HOR En este archivo se especifica la duracin en horas de los n bloques de demanda a considerar, ordenados cronolgicamente ao por ao, en filas, conteniendo cada una la informacin de los doce meses del ao. Es importante tener en cuenta que la suma de las horas de todos los bloques en un determinado mes, debe corresponder al nmero de horas total de dicho mes, tomando en cuenta si el ao es o no bisiesto. Se deben dejar tres lneas en blanco. A continuacin se deben llenar los registros en cada bloque segn el siguiente formato:Duracin de los Bloques HorariosRegistro 1 Campo Columna 1 1-6 Tipo A6 Descripcin (Palabra clave obligatoria)

BLOQUE

A continuacin se llena un registro como el siguiente para cada ao de estudio Registro 2 Campo Columna Tipo Descripcin 1 1-4 I4 Ao de estudio 2 7-12 I6 Horas de duracion del del bloque "n" en el mes de enero 3 14-19 I6 Horas de duracion del del bloque "n" en el mes de febrero 4 21-26 I6 Horas de duracion del del bloque "n" en el mes de marzo x . I6 . 13 84-89 I6 Horas de duracion del del bloque "n" en el mes de diciembre

.BAR Este es el archivo donde se definen todas las barras del sistema elctrico considerado. En una barra que no sea de demanda, se debe establecer como tipo de barra un 0, de esta forma, se evita tener que escribir en el archivo de demandas una matriz de demanda con ceros. Se lee slo el nmero de barras especificadas en el archivo de configuracin. Se deben dejar dos lneas en blanco, a continuacin se debe llenar por cada barra un registro segn el formato indicado: BarrasRegistro 1 Campo Columna 1 1-7 2 9-33 3 4 5 35 37-46 48-57 Tipo A7 A25 I1 F10.4 F10.4 Descripcin Identificador de la barra Nombre de la barra Identificador del tipo de barra: 0: barra sin demanda 1: barra con demanda Nivel de tensin en la barra (KV) Costos de Falla (US$/MWh)

El nivel de tensin de la barra no tiene utilidad alguna para el modelo y sirve solo de informacin para el usuario, de modo que si se desea se puede omitir, mas no los otros campos que si son obligatorios.


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.LIN Aqu se especifican las lneas de transmisin de energa existentes y programadas para entrar y salir de operacin durante el periodo de estudio. Se permite realizar hasta nueve repoten ciamientos (ampliacin de su capacidad, nivel de tensin y/o parmetros elctricos) por cada lnea, los cuales deben ser consecutivos en el tiempo. Se lee slo el nmero de lneas especificado en el archivo de configuracin. Se deben dejar dos lneas en blanco, a continuacin se debe llenar un registro por cada lnea segn el formato sealado abajo. Si se desea establecer el repotenciamiento de la lnea entonces se hace uso del formato tambin indicado en la tabla siguiente:LneasRegistro 1 Campo Columna 1 1-7 2 9-15 3 17-23 4 25-34 5 36-45 6 47-56 7 58-67 8 69-78 9 80-89 10 91-94 11 96-97 12 99-102 13 104-105 14 107 Tipo A7 A7 A7 F10.4 F10.4 F10.4 F10.4 F10.4 F10.4 I4 I2 I4 I2 I1 Descripcin Identificador de la lnea Identificador de la barra de salida Identificador de la barra de llegada Nivel de tensin de la linea (KV) Longitud de la lnea (Km) Resistencia de la lnea (Ohm/Km) Reactancia de la lnea (Ohm/Km) Capacidad de transmisin normal de la lnea (MW) Capacidad de transmisin en emergencia de la lnea (MW) Ao de entrada de la lnea Mes de entrada de la lnea Ao de salida de la lnea Mes de salida de la lnea Numero de repotenciamientos (n)*

* Las siguientes "n" filas deben contener un registro del siguiente tipo: Campo Columna Tipo Descripcin 1 1-16 A16 REPOTENCIAMIENTO (palabra clave obligatoria) 2 25-34 F10.4 Nivel de tensin de la linea (KV) 3 47-56 F10.4 Resistencia de la lnea (Ohm/Km) 4 58-67 F10.4 Reactancia de la lnea (Ohm/Km) 5 69-78 F10.4 Capacidad de transmisin normal de la lnea (MW) 6 80-89 F10.4 Capacidad de transmisin en emergencia de la lnea (MW) 7 91-94 I4 Ao de entrada de la lnea 8 96-97 I2 Mes de entrada de la lnea 9 99-102 I4 Ao de salida de la lnea 10 104-105 I2 Mes de salida de la lnea

Los datos de las lneas deben ser congruentes pues a partir de los parmetros elctricos de la lnea y de su nivel de tensin se calculan las prdidas de transmisin. Antes de aceptar una lnea cuando se especifica el modelo multinodal que incluye prdidas, se verifica que las prdidas mximas de la lnea no superen la capacidad de transmisin de la misma.


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.CMB Aqu se indican todos los tipos de combustible disponibles en el sistema, todos los cuales se sugiere deben ser utilizados por al menos una unidad termoelctrica. Se permite realizar hasta nueve cambios en el precio por cada combustible, los cuales deben ser consecutivos en el tiempo y estar precedidos por la palabra NUEVO. Se contina la lectura de combustibles hasta que se encuentre la palabra clave FIN, por lo cual se recomienda que las primeras tres letras de los identificadores de los combustibles no sean FIN, pues el programa interpretara que en ese punto se termina la lectura; por lo tanto, causara un mensaje de error durante la lectura de datos de las unidades termoelctricas que utilicen este combustible. Se deben dejar dos lneas en blanco. A continuacin se deben llenar los registros por cada combustible segn se indica:CombustiblesRegistro 1 Campo Columna 1 1-7 2 9-33 3 35-44 4 46-49 5 51-52 6 54-57 7 59-60 8 62 Tipo A7 A25 F10.4 I4 I2 I4 I2 I1 Descripcin Identificador del tipo de combustible Nombre del tipo de combustible Costo para los combustibles (US$/unidad) Ao de entrada del costo de combustible Mes de entrada del costo de combustible Ao de salida del costo de combustible Mes de salida del costo de combustible Nmero de actualizaciones del costo (n)*

* Las siguientes "n" filas deben contener la siguiente descripcion: Campo Columna Tipo Descripcin 1 1-5 A5 NUEVO (palabre clave obligatoria) 2 35-44 F10.4 Costo para los combustibles (US$/unidad) 3 46-49 I4 Ao de entrada del costo de combustible 4 51-52 I2 Mes de entrada del costo de combustible 5 54-57 I4 Ao de salida del costo de combustible 6 59-60 I2 Mes de salida del costo de combustible

Campo Columna 1 1-3

Tipo A3

FIN

Descripcin (palabra clave obligatoria, marca fin de lista de combustibles)

.EMP Este archivo permite agrupar a las unidades de generacin t anto termoelctricas como hidroelctricas bajo una denominacin comn una empresa -; con la cual se generan reportes de produccin esperada de energa y potencia, as como de costos operativos e ingresos. Al igual que el caso de los combustibles no se debe utilizar un identificador de la empresa que inicie con las letras FIN, pues el programa interpretar que ah se termina la lectura de empresas. En general esta restriccin se aplica a todos los archivos que utilizan la palabra FIN como indicador del fin de lectura de datos. Se deben dejar dos lneas en blanco. A continuacin se deben llenar los registros por cada empresa segn se indica.


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EmpresasRegistro 1 Campo Columna 1 1-7 2 9-33 3 35-36 4 38-39 Ultimo Registro Campo Columna 1 1-3 Tipo A7 A25 I2 I2 Descripcin Identificador de la empresa Nombre de la empresa Nmero de centrales trmicas en la empresa Nmero de hidroelctricas en la empresa

Tipo A3

FIN

Descripcin (palabra clave obligatoria, marca fin de lista de empresa)

.CGT Este archivo contiene la informacin de las centrales termoelctricas del sistema, agrupa conjuntos de grupos termoelctricos bajo una misma denominacin; con la cual se generan reportes de produccin esperada de energa y potencia, as como de costos operativos e ingresos por central. Utiliza la palabra FIN para indicar que no existen ms centrales t rmicas. Se deben dejar dos lneas en blanco. A continuacin se deben llenar los registros por cada central termoelctrica segn se indica.

Centrales TrmicasRegistro 1 Campo Columna 1 1-7 2 9-33 3 35-41 3 43-49 4 51-52 Ultimo Registro Campo Columna 1 1-3 Tipo A7 A25 A7 A7 I2 Descripcin Identificador de la central trmica Nombre de la central trmica Barra de conexin de la central trmica Identificador de la Empresa a la cual pertenece la central Nmero de grupos de la central trmica

Tipo A3

Descripcin FIN (palabra clave obligatoria, marca fin de lista de centrales trmicas)


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.GTT En este archivo se introducen los datos de las unidades termoelctricas y sigue las mismas reglas aplicadas al archivo de lneas de transmisin con el adicional de que utiliza tambin la palabra FIN como indicador de fin de lectura, lo cual introduce nuestra advertencia acostumbrada. Se deben dejar dos lneas en blanco. A continuacin se deben llenar los registros por cada grupo termoelctrico segn se indica.Grupos TrmicosRegistro 1 Campo Columna 1 1-7 2 9-33 3 35-41 4 43-49 5 51-60 6 62-71 7 73-82 8 84-93 9 95-98 10 100-101 11 103-106 12 108-109 13 111 Tipo A7 A25 A7 A7 F10.4 F10.4 F10.4 F10.4 I4 I2 I4 I2 I1 Descripcin Identificador del grupo trmico Nombre del grupo trmico Identificador de la central a la cual pertenece el grupo trmico Identificador del tipo de combustible asociado al grupo trmico Potencia efectiva del grupo trmico (MW) Disponibilidad del grupo trmico (p.u.) Consumo especfico del grupo trmico (Unidad/MWh) Costo variable no combustible del grupo trmico (US$/MWh) Ao de entrada del grupo trmico Mes de entrada del grupo trmico Ao de salida del grupo trmico Mes de salida del grupo trmico Nmero de repotenciamientos del grupo trmico (n)*

* Las siguientes "n" filas deben contener la siguiente descripcion: Campo Columna Tipo Descripcin 1 1-16 A16 REPOTENCIAMIENTO (palabra clave obligatoria) 2 43-49 A7 Identificador del tipo de combustible asociado al grupo trmico 3 51-60 F10.4 Potencia efectiva del grupo trmico (MW) 4 62-71 F10.4 Disponibilidad del grupo trmico (p.u.) 5 73-82 F10.4 Consumo especfico del grupo trmico (Unidad/MWh) 6 84-93 F10.4 Costo variable no combustible del grupo trmico (US$/MWh) 7 95-98 I4 Ao de entrada del grupo trmico 8 100-101 I2 Mes de entrada del grupo trmico 9 103-106 I4 Ao de salida del grupo trmico 10 108-109 I2 Mes de salida del grupo trmico

Campo Columna 1 1-3

Tipo A3

FIN

Descripcin (palabra clave obligatoria, marca fin de lista de grupos)

.CUE Este archivo contiene informacin general acerca de los elementos que constituyen la configuracin de cada cuenca hidrogrfica. Estos datos se utilizan luego para validar la l ectura de datos de los elementos del sistema hidrulico. Se leern solamente el nmero de cuencas hidrogrficas indicado en el archivo dat. Se deben dejar dos lneas en blanco. A continuacin se deben llenar los registros por cada cuenca hidrogrfica segn se indica.


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Cuencas HidrogrficasRegistro 1 Campo Columna 1 1-7 2 9-33 3 35-37 4 39-41 5 43-45 6 47-49 7 51-53 8 55-57 Tipo A7 A25 I3 I3 I3 I3 I3 I3 Descripcin Identificador de la cuenca hidrogrfica Nombre de la cuenca hidrogrfica Nmero de embalses en la cuenca hidrogrfica Nmero de hidroelctricas en la cuenca hidrogrfica Nmero de afluentes en la cuenca hidrogrfica Nmero de puntos de inters en la cuenca hidrogrfica Nmero de trayectorias en la cuenca hidrogrfica Nmero de demandas de agua en la cuenca hidrogrfica

.AFL Se listan los afluentes existentes en cada cuenca hidrogrfica. Cada afluente necesariamente debe estar asociado a un embalse a un punto de inters. Se deben dejar dos lneas en blanco. A continuacin se deben llenar los registros por cada afluente segn se indica.AfluentesRegistro 1 Campo Columna 1 1-7 2 9-33 3 35-41 4 43-67 Tipo A7 A25 A7 A25 Descripcin Identificador del afluente Nombre del afluente Identificador de la cuenca hidrogrfica al cual pertenece el afluente Nombre del punto de medicin

Campo Columna 1 1-3

Tipo A3

FIN

Descripcin (palabra clave obligatoria, marca fin de lista de afluentes)

.PIN Aqu se listan los puntos de inters de las cuencas hidrogrficas. Estos puntos de inters corresponden a: Puntos de transbordos Puntos de riego Bocatomas de agua Cuando se especifica la existencia de vertimiento, significa que el caudal vertido no se recupera en ninguna otra parte de la cuenca hidrogrfica (se vierte en el mar). Se deben dejar dos lneas en blanco. A continuacin se deben llenar los registros por cada punto de inters segn se indica.Puntos de IntersRegistro 1 Campo Columna 1 1-7 2 9-33 3 35-41 4 43-49 Tipo A7 A25 A7 A7 Descripcin Identificador del punto de inters Nombre del punto de inters Identificador de la cuenca al cual pertenece el punto de inters Identificador del afluente directamente asociado al punto de inters NINGUNO (palabra clave si no existe afluente) Identificador del afluente (si existe afluente) Flag de vertimiento en punto de inters: 1 : si hay vertimiento 0 : no hay vertimiento

h) i) j)

5

51

I1

Campo Columna 1 1-3

Tipo A3 FIN

Descripcin (palabra clave obligatoria, marca fin de lista de puntos de interes)


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.EMB En este archivo se ingresan los datos tcnicos de los embalses y reservorios del sistema. Considera un flag de vertimiento el cual adopta el mismo criterio definido en los puntos de inters. La evaporacin se trata como un porcentaje del volumen almacenado en el embalse. Se deben dejar dos lneas en blanco. A continuacin se deben llenar los registros por cada embalse segn se indica.EmbalsesRegistro 1 Campo Columna 1 1-7 2 9-33 4 35-41 Descripcin Identificador del embalse Nombre del embalse Identificador de la cuenca al cual pertenece el embalse Identificador del afluente directamente asociado al embalse 5 43-49 A7 NINGUNO (palabra clave si no existe afluente) dentificador el afluente (si existe afluente) 6 51-60 F10.4 Capacidad Mxima de Almacenamiento (MMm3) 7 62-71 F10.4 Capacidad Mnima de Almacenamiento (MMm3) 8 73-82 F10.4 Volumen inicial a la fecha de entrada del embalse (MMm3) 9 84-93 F10.4 Volumen al final del horizonte de estudio (MMm3) 10 95-98 I4 Ao de entrada del embalse 11 99-100 I2 Mes de entrada del embalse Flag que indica vertimiento del embalse: 12 102 I1 0: no hay vertimiento. 1: si hay vertimiento Flag que indica si es un reservorio diario: 13 104 I1 0: no es reservorio de regulacin diaria. 1: si es reservorio de regulacin diaria Porcentaje de prdidas por evaporacin, respecto al volumen 14 106-110 F5.2 almacenado Los campos 7, 8, 9,10 y 14 no se consideran para el caso de reservorios Campo Columna 1 1-3 Tipo A3 Descripcin (palabra clave obligatoria, marca fin de lista de ambalses) Tipo A7 A25 A7

FIN

.CHH Incorpora los datos tcnicos de las centrales hidroelctricas del sistema. Para el llenado de este archivo se usan las mismas reglas que las especificadas para los grupos termoelctricos. El consumo anual de la central se reparte de manera proporcional durante cada etapa de cada ao de estudio, y se carga como demanda adicional en la barra de conexin de la central, a partir de su fecha de entrada en operacin. 2 Para brindar flexibilidad al programa y ampliar sus posibilidades en cuanto a representacin de sistemas hidrotrmicos se incorpora un parmetro de control que indica el tipo de central al sistema (ver registro 1 campo 14), que opera tal como muestra la figura siguiente; ntese que internamente el modelo crea una trayectoria diferente para cada bloque horario en el cual turbina la central durante el mes solamente para las trayectori as asociadas a su salida de trubinamiento, entonces al representar cascadas se encadenan los turbinamientos por bloque horario cuando el tipo es cero.

2 Anteriormente exista una fe de erratas: Si el valor del canon del agua es inferior a uno, entonces se ignorara y se asumir un valor igual a cero.


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Tipo de Central = 1 qe qe1 qe2 qe3

Tipo de Central = 0 qe qe1 qe2 qe3

qs1 qs2 qs3

qs1 qs2 qs3

qs1 qs2 qs3qsi ? qe

qs1 qs2 qs3qsi ? qei

qe ? ti ?

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qsi ti

?

qei ti ?

?

qsi ti

Para ingresar los datos, se deben dejar dos lneas en blanco. A continuacin se deben llenar los registros por cada central hidroelctrica segn se indica.Centrales HidroelctricasRegistro 1 Campo Columna 1 1-7 2 9-33 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 35-41 43-49 50-56 58-67 69-78 80-89 91-94 96-97 99-103 105-106 108 110 112-121 Tipo A7 A25 A7 A7 A7 F10.4 F10.4 F10.4 I4 I2 I4 I2 I1 I1 F10.4 Descripcin Identificador de la central hidroelctrica Nombre de la central hidroelctrica Identificador de la empresa a la cual pertenece la central hidroelctrica Identificador de la cuenca al cual pertenece la central hidroelctrica Identificador de la barra a la cual est conectada la central hidroelctrica Coeficiente de produccin de la central hidroelctrica (MW-seg/m3) Consumo propio anual de la central hidroelctrica (GWh) Caudal de diseo de la central hidroelctrica (m3) Ao de entrada de la central hidroelctrica Mes de entrada de la central hidroelctrica Ao de salida de la central hidroelctrica Mes de salida de la central hidroelctrica Nmero de repotenciamientos de la central hidroelctrica (n)* Indicador de tipo de central Cann del agua en US$/MWh

* Las siguientes "n" filas deben contener la siguiente descripcion: Campo Columna Tipo Descripcin 1 1-16 A16 REPOTENCIAMIENTO (palabra clave obligatoria) 2 3 4 5 6 7 8 58-67 69-78 80-89 91-94 96-97 99-103 105-106 F10.4 F10.4 F10.4 I4 I2 I4 I2 Coeficiente de produccin de la central hidroelctrica (MW-seg/m3) Consumo propio anual de la central hidroelctrica (GWh) Caudal de diseo de la central hidroelctrica (m3) Ao de entrada de la central hidroelctrica Mes de entrada de la central hidroelctrica Ao de salida de la central hidroelctrica Mes de salida de la central hidroelctrica

Campo Columna 1 1-3

Tipo A3 FIN

Descripcin (palabra clave obligatoria, marca fin de lista de hidroelctricas)

.TRY En este archivo se describe la topologa de la red hidrolgica; es decir, se representan todas las trayectorias de agua, tales como ros, tneles y otras obras de afianzamiento establecidas en las cuencas hidrogrficas desde los embalses ubicados aguas arriba hasta las centrales termoelctricas ubicadas aguas a bajo.


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Se deben dejar dos lneas en blanco. A continuacin se deben llenar los registros por cada trayectoria segn se indica.TrayectoriasRegistro 1 Campo Columna 1 1-7 2 9-33 3 35-41 4 43-49 5 51-57 6 59-68 7 70-79 8 81-84 9 86-87 10 89-92 11 94-95 12 97 Tipo A7 A25 A7 A7 A7 F10.4 F10.4 I4 I2 I4 I2 I1 Descripcin Identificador de la trayectoria Nombre de la trayectoria Identificador de la cuenca a la cual pertenece la trayectoria Identificador del elemento de salida que define la trayectoria Identificador del elemento de llegada que define la trayectoria Capacidad Mxima de conduccin de la trayectoria (m3) Porcentaje de prdidas en la trayectoria Ao de entrada de la trayectoria Mes de entrada de la trayectoria Ao de salida de la trayectoria Mes de salida de la trayectoria Nmero de repotenciamientos de la trayectoria (n)*

* Las siguientes "n" filas deben contener la siguiente descripcion: Campo Columna Tipo Descripcin 1 1-16 A16 REPOTENCIAMIENTO (palabra clave obligatoria) 2 59-68 F10.4 Capacidad Mxima de conduccin de la trayectoria (m3) 3 70-79 F10.4 Porcentaje de prdidas en la trayectoria 4 81-84 I4 Ao de entrada de la trayectoria 5 86-87 I2 Mes de entrada de la trayectoria 6 89-92 I4 Ao de salida de la trayectoria 7 94-95 I2 Mes de salida de la trayectoria

Campo Columna 1 1-3

Tipo A3

FIN

Descripcin (palabra clave obligatoria, marca fin de lista de trayectorias)

Para indicar que la trayectoria no tiene limites de capacidad (en el caso de los ros) se debe ingresar en el campo correspondiente el valor de 99999.0000.

.HID Este archivo contiene las series de caudales naturales afluentes a los embalses y puntos de inters de las cuencas hidrogrficas. Las series se ingresan en forma matricial y sirven para generar los escenarios hidrolgicos. No es necesario que todas las matrices tengan el mismo tamao, pero si que todas contengan en su interior las series de caudales suficientes, desde el ao de inicio especificado, para construir los escenarios hidrolgicos definidos en el archivo dat. Por cada afluente se define un conjunto de datos que contiene los siguientes registros:HidrologaRegistro 1 Campo Columna 1 1-25 Registro 2 Linea en blanco Registro 3 Linea en blanco Registro 4 Linea en blanco Registro 5 Campo Columna 1 1-4 2 7-16 3 18-27 4 29-38 x . 12 128-137 Tipo A25 Descripcin Identificador de afluente

Tipo I4 F10.4 F10.4 F10.4 F10.4 F10.4

Descripcin Ao al cual corresponde la serie de caudales Caudal para el mes de enero (m3) Caudal para el mes de febrero (m3) Caudal para el mes de marzo (m3) . Caudal para el mes de diciembre (m3/s)


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Archivo DAG Con la ayuda de este archivo se asocia una demanda de riego o agua potable con una trayectoria, el nombre especificado para la demanda de agua se utilizar como parmetro de identificacin en el proceso de lectura en el archivo RGO. El quinto campo del registro, fuerza a atender un porcentaje del riego mnimo en caso de hidrolgicas muy secas. Debe manejarse con cuidado y preferentemente debe obtenerse a partir de una simulacin previa, pues puede ser causa de infactibilidades en el proceso de optimizacin. Se deben dejar dos lneas en blanco. A continuacin se deben llenar los registros por cada demanda de agua segn se indica.Riego y Agua PotableRegistro 1 Campo Columna 1 1-7 2 9-33 3 4 5 Campo 1 35-41 43-49 45-49 Columna 1-3 Tipo A7 A25 A7 A7 LIBRE Tipo A3 FIN Descripcin Identificador de la demanda de agua Nombre de la demanda de agua Identificador de la cuenca hidrografica al cual pertenece la demanda de agua Identificador del elemento al cual se asocia la demanda de agua (solo trayectorias) Porcentaje obligatorio del riego minimo que debe atenderse. Descripcin (palabra clave obligatoria, marca fin de lista de demandas de riego y agua potable)

.RGO En este archivo se indican los valores de riego o agua potable asociados a las trayectorias definidas en el archivo anterior. Se especifican las demandas de riego mnimo y mximo para cada mes del ao. Para especificar que no existe restriccin de riego o agua potable mxima, se llena la fila correspondiente con valores de cero. Por cada demanda de agua se define un conjunto con los siguientes registros:Demandas de Riego y Agua PotableRegistro 1 Campo Columna 1 1-7 Registro 2 Linea en blanco Tipo A7 Descripcin Nombre de la demanda de agua

Registro 3 Demandas de agua mnimas Campo Columna Tipo Descripcin 1 8-17 F10.4 Demanda de agua para el mes de enero (m3/s) 2 19-28 F10.4 Demanda de agua para el mes de febrero (m3/s) 3 30-39 F10.4 Demanda de agua para el mes de marzo (m3/s) 4 41-50 F10.4 Demanda de agua para el mes de abril (m3/s) x . F10.4 . 12 129-138 F10.4 Demanda de agua para el mes de diciembre (m3/s) Registro 4 Demandas de agua mximas Campo Columna Tipo Descripcin 1 8-17 F10.4 Demanda de agua para el mes de enero (m3/s) 2 19-28 F10.4 Demanda de agua para el mes de febrero (m3/s) 3 30-39 F10.4 Demanda de agua para el mes de marzo (m3/s) 4 41-50 F10.4 Demanda de agua para el mes de abril (m3/s) x . F10.4 . 12 129-138 F10.4 Demanda de agua para el mes de diciembre (m3/s)


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.DEM Este archivo contiene la demanda del sistema por bloque horario, su estructura es similar a la del archivo hor. Por cada barra del sistema que sea del tipo 1 se define un conjunto con los siguientes registros:DemandaRegistro 1 Campo Columna 1 1-7 Tipo A7 Descripcin Identificador de la barra

Por cada uno de los "n" bloques llenar los siguientes registros Registro 2 Campo Columna 1 1-6

Tipo A6

BLOQUE

Descripcin (Palabra clave obligatoria)

Para cada ao de demanda llenar un registro de la forma Campo Columna Tipo Descripcin 1 1-4 I4 Ao de la demanda de energa (GWh) 2 7-16 F10.4 Demanda de energa del mes de enero (GWh) del bloque "n" 3 17-26 F10.4 Demanda de energa del mes de febrero (GWh) del bloque "n" 4 27-36 F10.4 Demanda de energa del mes de marzo (GWh) del bloque "n" x . F10.4 . 13 117-126 F10.4 Demanda de energa del mes de diciembre (GWh) del bloque "n"

.MAN En este archivo se listan los programas de mantenimientos de las unidades del sistema. Se diferencian los mantenimientos en horas punta y fuera de punta. El orden que se debe obedecer es el de especificar en primer lugar los mantenimientos de las centrales hidroelctricas y luego los mantenimientos de los grupos termoelctricos. Para iniciar la especificacin de los mantenimientos de las centrales hidroelctricas se debe llenar, obligatoriamente, un registro de la forma :Mantenimientos HidroelctricasRegistro 1 Campo Columna 1 1-5 Tipo A5 Descripcin MANCH (palabra clave para especificar el mantenimiento de las centrales hidroelctricas)

Registro 2 Linea en blanco

A continuacin se especifica cada mantenimiento de las centrales hidroelctricas a travs del siguiente registro:Campo Columna 1 1-7 2 9-12 3 14-15 4 17-18 5 20-21 6 14-15 Tipo A7 I4 I2 I2 I2 I2 Descripcin Cdigo de la hidroelctrica Ao de mantenimiento Mes de mantenimiento Dias de mantenimiento Horas de mantenimiento diarias en horas punta Horas de mantenimiento diarias en horas fuera punta

Para indicar el fin del ingreso de los mantenimientos de las centrales hidroelctricas, se debe agregar un registro de la forma siguiente:Campo Columna 1 1-3 Tipo A3 FIN Descripcin (palabra clave obligatoria, marca fin de mantenimientos)

Para iniciar la especificacin de los mantenimientos de las centrales termoelctricas se debe llenar, obligatoriamente, un registro de la forma:


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Mantenimientos Grupos TrmicosRegistro 1 Campo Columna 1 1-5 Tipo A5 Descripcin MANGT (palabra clave para especificar el mantenimiento de los grupos trmicos)

Registro 2 Linea en blanco

A continuacin se especifica cada mantenimiento de las centrales hidroelctricas a travs del siguiente registro:Campo Columna 1 1-7 2 9-12 3 14-15 4 17-18 5 20-21 6 14-15 Tipo A7 I4 I2 I2 I2 I2 Descripcin Cdigo del grupo trmico Ao de mantenimiento Mes de mantenimiento Dias de mantenimiento Horas de mantenimiento diarias en horas punta Horas de mantenimiento diarias en horas fuera punta

Para indicar el fin del ingreso de los mantenimientos de las centrales hidroelctricas, se debe agregar un registro de la forma siguiente:Campo Columna 1 1-3 Tipo A3 FIN Descripcin (palabra clave obligatoria, marca fin de mantenimientos)

Archivos de Resultados del ModeloComo resultado de la aplicacin del modelo, se obtiene la siguiente informacin de las energas y potencias involucradas en el sistema, as como de la informacin econmica del sistema. Esta informacin esta ordenada en los archivos siguientes. Resum??.txt Resumen de todos los datos ingresados en los diferentes archivos de entrada y a travs del cual se puede hacer un seguimiento en caso de error. Riego??.pro Informe de la imposibilidad de atender las demandas de agua con las secuencias de caudales disponibles y de la magnitud de la infactibilidad. Conges??.pro Informe de los casos de congestin en las lneas de transmisin. CVTGT??.csv Informe de los costos de produccin de todos los grupos termoelctricos. Se imprime por etapa y se expresa en (US$/MWh). COPER??.csv Resumen de los costos de operacin. Se imprime por secuencia hidrolgica y se expresa en (US$). BAL??###.csv Reporte del balance econmico del sistema, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (US$). ICH??###.csv Reporte del balance econmico de las centrales hidroelctricas por etapa, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (US$). IGT??###.csv Reporte del balance econmico de las grupos termoelctricas por etapa, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (US$). ICT??###.csv Reporte del balance econmico de las centrales termoelctricas por etapa, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (US$). IEM??###.csv Reporte del balance econmico de las empresas de generacin por etapa, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (US$). ITE??###.csv Reporte del ingreso tarifario a costo marginal por etapa que perciben las lneas de transmisin, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (US$). ENRBA??.csv Resumen de las demandas totales en cada barra, in cluyen los consumos propios de las centrales hidroelctricas conectadas a las barras, por etapa y bloque. Se expresa en (GWh). ENRAC??.csv Resumen de la demanda de energa total del sistema actualizada. Se expresa en (GWh).

k)

l) m) n) o) p) q) r) s) t) u)

v)

w)


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x) EFB??###.csv

y) EGG??###.csv

z) ECT??###.csv

aa) EGH??###.csv

bb) EGE??###.csv

cc) FEL??###.csv

dd) PEL??###.csv

ee) PFB??###.csv ff) PGG??###.csv

gg) PGC??###.csv

hh) PGH??###.csv

ii) PGE??###.csv

jj) FPL??###.csv

kk) PPL??###.csv

ll) CRC??###.csv

mm)

nn) VEE??###.csv

oo) COM??###.csv

Reporte de la demanda de energa no servida en cada barra por etapa y bloque, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (GWh). Reporte de la energa generada por cada grupo termoelctrico por etapa y por bloque, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (GWh). Reporte de la energa generada por cada central termoelctrica por etapa y por bloque, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (GWh). Reporte de la energa generada por cada central hidroelctrica del sistema por etapa y por bloque, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (GWh). Reporte de la energa generada por cada empresa de generacin por etapa y por bloque, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (GWh). Reporte del flujo de energa en las lneas de transmisin por etapa y por bloque correspondiente, a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (GWh). Reporte de las prdidas ohmicas de energa que se producen en las lneas de transmisin por etapa y por bloque, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (GWh). Reporte de la potencia no atendida en cada barra por etapa y por bloque, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (MW). Reporte de la potencia generada por los grupos termoelctricos por etapa y por bloque, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (MW). Reporte de la potencia generada por las centrales termoelctricas por etapa y por bloque, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (MW). Reporte de la potencia generada por las centrales hidroelctricas por etapa y por bloque, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (MW). Reporte de la potencia generada por las empresas de generacin por etapa y por bloque, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (MW). Reporte del flujo de potencia en las lneas de transmisin por etapa y por bloque, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (MW). Reporte de las prdidas de potencia en las lneas de transmisin por etapa y por bloque, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (MW). Reporte de los caudales regulados en las trayectorias y tneles, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (en m3/seg). QTH??###.csv Reporte de los caudales turbinados por las centrales hidroelctricas por etapa y por bloque, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (en m 3/seg) Reporte del volumen de agua almacenado en los embalses y reservorios de compensacin por etapa, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (Millones de m3). Los reservorios siempre deben de mostrar valores nulos pues no pueden transferir energa ms all del perodo establecido por los bloques horarios. Reporte del consumo por tipo de combustible por etapa y bloque, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (miles de Unidades).


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pp) CCG??###.csv

qq) CMB??###.csv

rr) CBA??###.csv

ss) VAE??###.csv

tt) VAH??###.csv uu) VAP??###.csv

Reporte del consumo de combustible por cada grupo trmico por etapa y bloque, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (miles de Unidades). Reporte de los costos marginales puros de cada barra por etapa y bloque, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresan en (US$/MWh). Reporte de los costos marginales actualizados (de acuerdo a la taza de descuento especificado en el archivo de configuracin) de cada barra por etapa y bloque, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresan en (US$/MWh). Reporte del valor del agua en los embalses y reservorios de compensacin por etapa, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (US$/m3). El valor del agua se expresa en forma mensual por ello siempre aparecer el valor de cero en el caso de los reservorios. Reporte del valor del agua en las centrales hidroelctricas por etapa, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (US$/m3). Reporte del valor del agua en puntos de inters por etapa, correspondiente a la secuencia hidrolgica ###. Se expresa en (US$/m3).

Donde ?? representa las primeras dos letras del nombre del archivo del caso de estudio . Los archivos con la secuencia hidrolgica 000 contienen los valores esperados (promedios) de las variables de operacin del sistema. Todos los archivos con extensin CSV se pueden leer directamente utilizando MS Excel, lo que facilita su manipulacin de acuerdo a las necesidades del usuario. En la figura siguiente se presenta una sntesis de los archivos de entrada y salida presentados en este captulo.


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.DAT .EMB .PAR .DAG .HOR .TRY .BAR .CHH .LIN .HID

.CMB

.EMP

.RGO

.GTT

.MAN

.CUE .DEM .AFL

.PIN

SEIN

.CGT

SALIDAS GENERALES

SALIDAS ECONOMICAS

SALIDAS ENERGIA

SALIDAS POTENCIA

SALIDAS SALIDAS COSTOS HIDRAULICAS MARGINALES

RESUM??.TXT COPER??.CSV RIEGO ??.PRO BAL??###.CSV CVTGT??.CSV ICH ??###.CSV CONGES??.PRO IGT ??###.CSV COM??###.CSV IEM ??###.CSV CCG??###.CSV ICT ??###.CSV ITE??###.CSV

ENRBA??.CSV ENRAC??.CSV EFB ??###.CSV EGG??###.CSV ECT??###.CSV EGH??###.CSV EGE??###.CSV FEL ??###.CSV PEL ??###.CSV

PFB ??###.CSV CRC??###.CSV CMB??###.CSV PGG??###.CSV QTH??###.CSV CBA??###.CSV PGH??###.CSV VEE??###.CSV VAE??###.CSV PGC??###.CSV VAH ??###.CSV PGE??###.CSV VAP??###.CSV PGH??###.CSV FPL ??###.CSV PPL ??###.CSV

Fig. 3.2 Sntesis de los Archivos de Entrada y de Salida del Modelo


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Casos de EstudioIntroduccinEste captulo tiene por objetivo ilustrar la forma en que se construye un caso de estudio a travs de los archivos de entrada del Modelo. As mismo, se analiza, mediante ejemplos sencillos, el impacto de los diferentes elementos de un sistema hidrotrmico sobre la operacin y en consecuencia sobre los costos marginales. Finalmente, se presenta un caso de prueba real con la finalidad de evaluar la pot encialidad del modelo.

Caso 1: Sistema hidrotrmico UninodalEn un sistema elctrico ideal que incorpora una red de transmisin sin prdidas y sin limites para transmitir energa, se puede asumir que toda la oferta y la demanda estn concentradas en un nico punto y por tanto el costo de satisfacer una unidad adicional de energa en cualquier parte de la red de transmisin del sistema es el mismo es decir no existe diferenciacin espacial , y corresponde en el caso de un sistema puramente trmico al costo de produccin de la unidad trmica ms cara que se encuentra operando, la cual es denominada unidad marginal. En el caso de los sistemas hidrotrmicos el clculo de este costo marginal no es directo y se relaciona con el costo de oportunidad de las unidades hidroelctricas, consecuencia de su disponibilidad de agua y de su capacidad de almacenamiento y manejo de la misma con la finalidad de reducir los costos de operacin presentes y futuros. Adicionalmente, mientras que en el caso de los sistemas puramente trmicos aquellos hidrotrmicos que no cuentan con embalses con capacidad de regulacin mnimamente mensual cada etapa del horizonte de estudio en el mediano plazo es independiente una de otra en cuanto a decisiones operativas. En los sistemas hidrotrmicos con embalses de regulacin cada etapa es dependiente de la otra, pues las decisiones del uso del agua en sus embalses en una etapa afectan los costos operativos de otras etapas. Para apreciar estos efectos, se presentan los siguientes casos. Caso 1A: Sistema trmico puro. Caso 1B: Sistema hidrotrmico con central hidroelctrica de pasada. Caso 1C: Sistema hidrotrmico con central hidroelctrica de pasada y con reservorio de compensacin. Caso 1D: Sistema hidrotrmico caso 1C, adicionando un embalse. Caso 1E: Sistema hidrotrmico caso 1D, adicionando una trayectoria y una demanda de riego. Inicialmente se mostrar como construir un sistema uninodal y luego se mostrarn los resultados de la aplicacin del modelo a los casos antes mencionados.

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

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Datos y Configuraciones de los Sistemas HidrotrmicosEn la Figura siguiente se muestran las configuraciones adoptadas en cada caso.

1b. Se incorpora una hidroelctrica 1a. SistemaTrmico A2 E

CT1 A

A1 B

CT1

H A

1c. Se adiciona un reservorio A2 E 1d. Se adiciona un Embalse A2 A1 B E R A1 B

CT1

H A CT1

R

H A

1e. Se adiciona una trayectoria y una demanda de agua A2

E A3 B2 A1 Rg B1 R

CT1

H A

Fig. 4.1 Configuraciones de los Sistemas Hidrotrmicos del Caso 1

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Los datos son los siguientes: Horizonte de estudio El horizonte de anlisis de los casos 1A 1E corresponde a 1 ao dividido en 12 etapas mensuales, de enero a diciembre. Demanda La demanda se representa por medio de una curva de duracin mensual discretizada en dos bloques. La duracin de los bloques se presenta en la tabla siguiente:Ao BLOQUE1 BLOQUE2 1999 1999 Ene 124 620 Feb 112 560 Mar 124 620 Duracin de los bloques en horas Abr May Jun 120 124 120 600 620 600 Jul 124 620 Ago 124 620 Sep 120 600 Oct 124 620 Nov 120 600 Dic 124 620

La demanda mensual de cada bloque es la siguiente:BLOQUE1 BLOQUE2 Ao 1999 1999 Ene 2.7008 11.1590 Feb 2.3325 9.2001 Mar 2.8511 11.6146 BARRA A, Demanda en GWh Abr May Jun 2.9271 2.9694 2.6477 11.3712 11.3037 10.8215 Jul 2.6476 11.4513 Ago 2.8647 11.3474 Sep 2.5624 10.2947 Oct 2.6032 10.0833 Nov 2.6134 10.0338 Dic 2.4279 10.4334

Costo de Falla El costo de falla est dado por:COSTO DE FALLA US$/MWh 250.0000

Hidrologa disponible En los diagramas m ostrados en la Figura 4.1 existen tres afluentes. Considerando que existe solamente una serie histrica anual de caudales se tiene:Ao A1 A2 A3 1976 1976 1976 Ene 7.0000 6.5000 0.7000 Feb 7.0000 6.0000 0.5000 Mar 6.0000 5.0000 0.2000 Caudales Naturales Historicos (m3/s) Abr May Jun Jul 7.0000 8.0000 9.0000 9.0000 4.0000 5.0000 6.0000 7.0000 0.1000 0.4000 0.8000 1.2000 Ago 12.0000 8.0000 1.4000 Sep 14.0000 9.0000 1.5000 Oct 16.0000 9.0000 1.7000 Nov 13.0000 8.0000 1.4000 Dic 10.0000 7.0000 0.9000

Central Termoelctrica Se considera una nica central termoelctrica compuesta de 5 grupos.CODIGO G1 G2 G3 G4 G5 NOMBRE GRUPO 1 GRUPO 2 GRUPO 3 GRUPO 4 GRUPO 5 CENTRAL TERMICA 1 COMBUS POTENC DISP US$/Unid MW (%) 5.00 10.00 100 2.00 1.00 100 1.00 5.00 100 4.00 1.00 100 7.00 10.00 100 CONS Unid/MWh 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 CVNC US$/MWh 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

Embalses y Reservorios En la cuenca hidrogrfica se dispone de un embalse y un reservorio de compensacin; cuyos datos se muestran en la tabla siguiente:Datos EMBALSE E Volumen mximo 100 MMC Volumen mnimo 12 MMC Volumen inicial 80 MMC Volumen final 80 MMC Evaporacin 2% RESERVORIO R Volumen mximo 1.2MMC

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Central Hidroelctrica Los datos de la central hidroelctrica son:Datos Rendimiento Caudal mximo Consumo anual 0.75 MW-s/ m3 21 m3/s 0 GWh/ao

Riego Los datos del punto de riego de agricultura son:MINIMO MAXIMO Ene 0.1000 Feb 0.1000 Mar 0.1000 Abr 0.1000 Demanda de Riego May Jun 0.1000 0.1000 Jul 0.1000 Ago 0.1000 Sep 0.1000 Oct 0.1000 Nov 0.1000 Dic 0.1000

Trayectorias ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? En este caso se dispone como mximo de cinco trayectorias: Embalse a Bocatoma 1 Bocatoma 2 a Bocatoma 1 Bocatoma 1 a Reservorio Reservorio a la Central Hidroelctrica Bocatoma 2 al Punto de Riego De todas las trayectorias, solamente la segunda esta limitada a 2 m3/s esto por tratarse de un canal de afianzamiento.

Construccin de los Archivos de Entrada para el Caso 1EEn esta seccin se muestra la construccin de los archivos de entrada del caso 1E. Este caso a pesar de ser simple necesita hacer uso de casi todos los archivos de datos descritos en el captulo 3, exceptuando solamente el archivo .lin, ya que se trata de un sistema uninodal. A fin de facilitar la explicacin de los archivos de entrada, se ha adoptado la siguiente convencin: se indica mediante un nmero seguido de un corchete el rengln que ocupara un registro dentro del archivo de datos (por ejemplo, 2] representa el segundo rengln del archivo). El rengln 0], solo sirve para indicar la posicin de los nmeros gua de columna, ya que todo archivo siempre inicia en el rengln 1]. Los nmeros mostrados en el rengln 0] indican la columna que ocupara un dato, aclarndose que solo se indica el nmero en la posicin de la unidades (por ejemplo, si la fila es 11, 21, ,101,etc, slo se muestra el valor 1). Por otro lado, cualquier palabra tras un signo de admiracin ! se debe entender slo como un comentario. Cualquier nuevo caso que se desee construir es anlogo al que se va a describir a continuacin, simplemente variar en la cantidad de los datos que involucre. Caso1e.dat Declaracin de datos generales:0]12345678901234567890 1] 2] 3]Caso de Estudio CASO 1E !titulo 4]1999 !ao de inicio del estudio 5]1 !Mes de inicio del estudio 6]1 !Nmero de aos de estudio 7]1 !Nmero de bloques horarios de punta 8]1 !Nmero de bloques horarios de fuera de punta 9]0.12 !Tasa de actualizacin para el calculo del precio de barra 10]1 !Nmero de meses de actualizacin en el calculo de precio de l barra.

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11]1 12]0 13]1 14]1 15]1976 afluentes. 16]1

!Nmero de barras del sistema !Nmero de lneas de transmisin del sistema !Nmero de cuencas hidrolgicas del sistema !Nmero de escenarios hidrolgicos a considerar !Ao a partir del cual se lee los dat os histricos de caudales !Nmero se series histricas anuales de caudales a leerse.

Caso1e.par Declaracin de parmetros de ejecucin e impresin:0]1234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 1] 2] 3]0.100 10 0 1 0 0 01 !Tolerancia de 0.1 10 iteraciones como mximo - Modelo uninodal solo imprimir promedio de todas la secuencias 4] 5]1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 6]!Se solicito la impresin de todos los ar chivos de resultados.

Caso1e.bar Declaracin de barras:0]123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 1] 2]!Cod... ..........Nombre......... T ..tension. ..C.Falla. 3]A BARRA A 1 220.0000 250.0000

Caso1e.lin Declaracin de lneas de transmisin. Debido a que nuestro sistema no cuenta con lneas de transmisin, basta con dejarlo en blanco; sin embargo, se muestran los campos que involucra:0]123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456 7890123456790123456789012345678901234567890 1] 2]!Cod... BarSal. BarLle. ..Tension. ..Longitu. ..Resist.. ..Reactan. PotNormal. PotEmerg.. ANOE ME ANOS MS R

Caso1e.cmb Declaracin de combustibles.0]12345678901234567890123456789012345678901234567890123 45678901234567890 1] 2]!Cod... ......Nombre............. ...Costo.. ANOE ME ANOS MS N 3]CM10000 COMBUSTIBLE 1 5.0000 1990 1 2050 1 0 4]CM20000 COMBUSTIBLE 2 2.0000 1990 1 2050 1 0 5]CM30000 COMBUSTIBLE 3 1.0000 1990 1 2050 1 0 6]CM40000 COMBUSTIBLE 4 4.0000 1990 1 2050 1 0 7]CM50000 COMBUSTIBLE 5 7.0000 1990 1 2050 1 0 8]FIN !Indica fin de la declaracin de combustibles.

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Caso1e.emp Declaracin de empresas de generacin. De acuerdo a los datos no existe empresa alguna:0]1234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456790 1] 2]!Cod... ......Nombre............. NC NH 3]FIN !Indica fin de la declaracin de empresas.

Caso1e.cgt Declaracin de centrales termoelctricas. De acuerdo a los datos existe una nica central termoelctrica en nuestra barra, que agrupa cinco grupos.0]123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 1] 2]!Cod... ......Nombre............. .Barra. . EMPRE. GT 3]CT1 CENTRAL TERMICA 1 A NINGUNO 05 4]FIN !Indica fin de la declaracin de centrales trmicas.

Caso1e.gtt Declaracin de grupos trmicos. Es necesario ahora declarar los grupos trmicos del sistema, los cuales pertenecen a una nica central:0]123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345679012346789012345678901234567890123 1] 2]!Cod... ......Nombre............. .Centr. .Comb.. ..PotEf... ..Dispon.. ..Rendim.. ...CVNC... ANOE ME ANOS MS R 3]G1 GRUPO 1 - CENTRAL 1 CT1 CM10000 10.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1999 1 2050 1 0 4]G2 GRUPO 2 - CENTRAL 1 CT1 CM20000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1999 1 2050 1 0 5]G3 GRUPO 3 - CENTRAL 1 CT1 CM30000 5.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1999 1 2050 1 0 6]G4 GRUPO 4 - CENTRAL 1 CT1 CM40000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1999 1 2050 1 0 7]G5 GRUPO 5 - CENTRAL 1 CT1 CM50000 10.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1999 1 2050 1 0 8]FIN !Indica fin de la declaracin de grupos trmicos.

Caso1e.cue Declaracin de cuencas hidrogrficas. De acuerdo a la informacin de la configuracin hidrolgica (diagrama del caso 1e), se tiene una sola cuenca que involucra 1 embalse y 1 reservorio (para el programa esto significa 2 embalses), 1 central hidroelctrica, 3 afluentes, 2 puntos de inters, 5 trayectorias y 1 demanda de riego:0]1234567890123456789012345678901234567890123456789 012345678901234567890123456790 1] 2]!Cod... ......Nombre............. NEM NCH NAF .NP .NT .NR 3]CUENCA1 CUENCA DEL EJEMPLO 1 2 1 3 3 5 1 4]FIN !Indica fin de la declaracin de cuencas hidrolgicas.

Caso1e.afl Declaracin de los afluentes:0]1234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 1] 2]!Cod... ......Nombre............. CUENCA. .....PUNTO DE MEDICION... 3]A1 RIO 1 CUENCA1 ESTACION 1 4]A2 RIO 1 CUENCA ESTACION 2 1 5]A3 RIO 2 CUENCA1 ESTACION ALFA 6]FIN !Indica fin de la declaracin de afluentes.

Caso1e.pin

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Declaracin de los puntos de inters. En caso que corresponda se asocia cada punto de inters con su afluente. Adicionalmente, tal como se observa en el diagrama correspondiente, en el punto B1 existe posibilidad de vertimiento:0]123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 1] 2]!Cod... ......Nombre............. Cuenca. ..Afl.. V 3]B1 BOCATOMA RIO 1 CUENCA1 A1 1 4]B2 BOCATOMA RIO 2 CUENCA1 A3 0 5]Rg EXTREMO DE RIEGO CUENCA1 NINGUNO 0 6]FIN !Indica fin de la declaracin de puntos de inters.

Caso1e.emb Declaracin de los embalses y reservorios del sistema. En que corresponda se asocia cada embalse reservorio con su afluente. Adicionalmente, tal como se observa en el diagrama correspondiente, en el embalse E existe posibilidad de vertimiento:0]12345678901234567890123456789012345678901234567 8901234567890123456789012345679012345679012345679012345679012345 1] 2]!Cod... ......Nombre............. Cuenca. ..Afl.. ..MAXIMO.. ..MINIMO.. .INICIAL.. ...FINAL.. ANOE ME V R EVAP% 3]E EMBALSE CUENCA1 A2 100.0000 12.0 000 80.0000 80.0000 1999 1 1 2.00 4]R RESERVORIO CUENCA1 NINGUNO 1.2000 1999 1 1 5]FIN !Indica fin de la declaracin de embalses y reservorios.

Caso1e.chh Declaracin de las centrales hidroelctrica:0]1234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456790123456789012345678901234567890123456789012345 1] 2]!Cod... ......Nombre............. ..Emp.. .Cuenca .Barra. ..MW -s/m3. .CAnuaGWh. ..Caudal.. ANOE ME ANOS MS R ..CANON... 3]H CENTRAL HIDROELECTRICA 1 NINGUNO CUENCA1 A 0.7500 0.0000 21.0000 1999 1 2050 1 0 0.0000 4]FIN !Indica fin de la declaracin de centrales hidroelectricas.

Caso1e.try Declaracin de las trayectorias, los cuales son elementos que unen los componentes de la cuenca hidrogrfica:0]123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345679012345678901234567890 1] 2]!Cod... ......Nombre............. .Cuenca Sal ida. Llegada Capacidad. .%Perdidas ANOE ME ANOS MS 3]EB1 EMBALSE-BOCATOMA 1 CUENCA1 E B1 99999.0000 0.0000 1999 1 2050 1 4]B2B1 BOCATOMA2-BOCATOMA 1 CUENCA1 B2 B1 2.0000 .0000 1999 1 2050 1 5]B1R BOCATOMA1-RESERVORIO CUENCA1 B1 R 99999.0000 .0000 1999 1 2050 1 6]RH RESERVORIO-HIDROELECTR. CUENCA1 R H 99999.0000 .0000 1999 1 2050 1 7]B2Rg RIEGO CUENCA1 B2 Rg 99999.0000 .0000 1999 1 2050 1 8]FIN !Indica fin de la declaracin de trayectorias.

Caso1e.dag Declaracin de las demandas de riego y agua potable de la cuenca hidrolgica:0]1234567890123456789012345678901234567890123456789012345678 90 1] 2]!Cod... ......Nombre............. .Cuenca .TRAYEC FORZ% 3]riego RIEGO X CUENCA1 B2Rg 0.0 4]FIN !Indica fin de la declaracin de demandas de agua.

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Caso1e.rgo Declaracin de los valores de la demanda de agua en la cuenca hidrolgica. En este caso debido a que no existe riego mximo, el archivo se completa con ceros:0]1234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456790 n]RIEGO X n+1]!CAMPO ENERO FEBRERO MARZO AB RIL MAYO JUNIO JULIO n+2]MINIMO 0.1000 0.1000 0.1000 0.1000 0.1000 0.1000 0.1000 n+3]MAXIMO 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 AGOSTO 0.1000 0.0000 SETIEM 0.1000 0.0000 OCTUBRE 0.1000 0.0000 NOVIEMB 0.1000 0.0000 DICIEMB 0.1000 0.0000

Caso1e.hor Declaracin de la duracin de los bloques de demanda. Debido a que se han declarado dos bloques, se debe especificar su duracin para cada ao de estudio:0]123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345679012346789012345 n]BLOQUE n+1]1999 124 112 124 120 124 120 124 124 120 124 120 124 n+2]BLOQUE n+3]1999 620 560 620 600 620 600 620 620 600 620 600 620

Caso1e.dem Declaracin de la demanda de energa elctrica. Se inicia la declaracin con el identificador de la barra, seguido de la demanda de energa por bloques:0]123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345679012346789012345678901234567890123 n]A n+1]!Ao Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov n+2]BLOQUE n+3]1999 2.7008 2.3325 2.8511 2.9271 2.9694 2.6477 2.6476 2.8647 2.5624 2.6032 2.6134 n+4]BLOQUE n+5]1999 11.1590 9.2001 11.6146 11.3712 11.3037 10.8215 11.4513 11.3474 10.2947 10.0833 10.0338 Dic 2.4279 10.4334

Caso1e.hid Declaracin de la serie de datos. Se debe iniciar cada bloque de datos con el cdigo del afluente:0]1234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456790123467890123456789012345678901230123456789 012301234567890123 n]A1 n+1]!obligatorio n+2]!obligatorio n+3]!obligatorio n+4] 1976 7.0000 7.0000 6.0000 7.0000 8.0000 9.0000 9.0000 12.0000 14.0000 16.0000 13.0000 10.0000

m]A2 m+1]!obligatorio m+2]!obligatorio m+3]!obligatorio m+4]1976 6.5000

6.0000

5.0000

4.0000

5.0000

6.0000

7.0000

8.0000

9.0000

9.0000

8.0000

7.0000

k]A3 k+1]!obligatorio k+2]!obligatorio k+3]!obligatorio k+4]1976 0.7000

0.500 0

0.2000

0.1000

0.4000

0.8000

1.2000

1.4000

1.5000

1.7000

1.4000

0.9000

Caso1e.man

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Declaracin de mantenimientos. Debido a que en este caso no se consideran mantenimientos, basta con declarar:0]123456789012345678901234567890 n] MANCH n+1]!codigo-|ao-|me|di|hp|hf n+2]FIN m]MANGT m+1]!codigo-|ao-|me|di|hp|hf m+2]FIN

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Resultados de la AplicacinEn la Figura 4.2 se muestra una comparacin de los costos de operacin de los Casos 1A 1E obtenidos con el Modelo.

COSTOS DE OPERACION MILES US$784.11

173.99

172.58

125.91

107.51

CASO 1 - A

CASO 1 - B

CASO 1 - C

CASO 1 - D

CASO 1 - E

COSTOS DE OPERACION MILES US$ CASO 1 - A CASO 1 - B CASO 1 - C CASO 1 - D CASO 1 - E 784.11 173.99 172.58 125.91 107.51

Fig. 4.2 Comparacin de Costos de Operacin

Tal como se aprecia, la incorporacin de nuevos componentes se traduce en una disminucin de los costos de operacin. As, la incorporacin de una central hidroelctrica de pasada al sistema termoelctrico puro representa una reduccin en el costo de operacin de 784 a 174 mil US$; la incorporacin de un reservorio de compensacin al caso anterior permite disminuir a 172 mil US$; la incorporacin de un embalse de regulacin mensual al caso anterior permite disminuir a 126 mil US$; y finalmente en afianzamiento del canal para suministrar mayor cantidad de energa hidrulica permite disminuir el costo de operacin a 107 mil US$. Un efecto similar al anterior se produce en los costos marginales, tal como se observa en la Figura 4.3. As mismo, en los casos 1D y 1E se puede distinguir el efecto del valor del agua sobre los costos marginales debido a la eficiente regulacin del embalse.

COSTOS MARGINALES US$/MWh9.00

COSTOS MARGINALES8.00 7.00

CASO 1 - A CASO 1 - B CASO 1 - C CASO 1 - D CASO 1 - E 8.00 6.00 6.00 4.61 3.39 6.40 5.20 6.00 4.61 3.06 8.00 6.00 6.00 4.96 3.69 8.00 6.00 6.00 5.05 3.76 8.00 6.00 6.00 5.13 3.82 8.00 5.20 6.00 5.00 3.65 8.00 5.19 5.00 5.10 3.39 8.00 2.81 2.81 4.89 3.42 8.00 2.20 2.20 4.71 2.86 6.41 2.21 2.21 3.00 2.21 6.41 2.62 2.62 4.92 3.37 6.38 2.57 2.00 5.00 3.00

US$/MWh

6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MesCASO 1 - A CASO 1 - B CASO 1 - C CASO 1 - D CASO 1 - E

Fig. 4.3 Comparacin de Costos Marginales

La Figura 4.4 muestra una compara cin del caudal regulado y el volumen almacenado en el embalse. Tal como se aprecia el embalse permite almacenar el agua durante los meses de avenida y turbinar la mayor cantidad en poca de estiaje.

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Caudal Regulado 3 por el embalse m/s

V embalsado (MMC)100.00 80.00 60.00 40.00 20.00 0.00 1 2 3 4

EMBALSE14.00 12.00 10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00 5 6 7 8 9 10 11 12

CASO 1 - D CASO 1 - E CASO 1 - D CASO 1 - E 9.83 9.89 69.48 69.32 7.88 7.48 63.53 64.35 11.65 11.55 44.46 45.52 10.89 10.89 25.71 26.75 9.09 8.79 14.24 16.06 6.73 7.17 12.06 12.70 6.93 7.17 12.00 12.00 5.17 4.98 19.34 19.85 1.81 1.61 37.59 38.61 0.00 0.00 60.95 61.94 2.41 2.23 74.21 75.67 4.28 4.82 80.00 80.00

MesV embalsado (MMC) CASO 1 - D Caudal Regulado por el embalse m3/s CASO 1 - D V embalsado (MMC) CASO 1 - E Caudal Regulado por el embalse m3/s CASO 1 - E

Fig.4.4Operacin del Embalse de Regulacin

El efecto de la operacin del embalse origina que el valor del agua se mantenga casi constante a lo largo del ao, evitando los cambios bruscos que se presentan cuando no se dispone de este elemento de regulacin. Esto se puede apreciar en la Figura 4.5.VALOR DEL AGUA EN LA HIDROELECTRICA US$/MWh CASO 1 - B CASO 1 - C CASO 1 - D CASO 1 - E 3.38 3.38 2.54 1.67 2.92 3.38 2.59 1.73 3.38 3.38 2.65 1.76 3.38 3.38 2.70 1.78 3.38 3.38 2.75 1.84 2.92 3.38 2.81 1.86 2.92 2.81 2.86 1.92 1.51 1.13 2.59 1.57 0.00 0.00 2.65 1.59 0.00 0.00 1.70 1.13 1.40 0.00 2.75 1.65 1.40 1.13 2.81 1.674.00 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 1 2 3 CASO 1 - B 4 5 6 7 8 CASO 1 - D 9 10 11 12

VALOR DEL AGUA

US$/MWh

MesCASO 1 - C CASO 1 - E

Fig. 4.5Comparacin del Valor del Agua

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Casos 2 y 3: Efecto de la Red de TransmisinAl no haber considerado la red de transmisin, se ignora la separacin espacial de los precios. Esta separacin se debe fundamente a dos componentes: las prdidas de transmisin y la congestin de la red de transmisin. En este caso, la congestin puede tener su origen en la capacidad mxima de transporte de la lnea en criterios de seguridad. Para mostrar el efecto de las lneas de transmisin en el sistema, se har uso de un pe queo sistema termoelctrico de tres barras, en el cual se agregarn a lo largo del horizonte de anlisis nuevos generadores y lneas de transmisin, con la finalidad de observar la variacin de precios ante nuevas configuraciones de la oferta de generacin y de la red de transmisin.

Datos del Sistema ElctricoEn la Figura 4.6 se presenta la evolucin de la configuracin del sistema a lo largo del tiempo. En cada etapa se incrementa un nuevo componente al sistema elctrico, de acuerdo con el cronograma siguiente: Etapa 1: Se presentan dos subsistemas A y B separados fsicamente uno del otro. Etapa 2: Los subsistemas A y B se interconectan fsicamente a travs de una lnea de transmisin. Etapa 3: Se conecta una nueva carga y un nuevo grupo en el subsistema B. Etapa 4: Ingresa un nuevo generador con su propia lnea de transmisin. Etapa 5: Se cierra el anillo Etapa 6: Se incorporan nuevas cargas en los subsistemas A y B.

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1.

o lad ais ma ste Si G1

A2. Interconexin de ambos sistemasW 5M

G2 G1

A5 MW

B15 MW

1. Sis tema aisla do G2

B15 M W

3. Se conectan una nueva carga y un nuevo grupo G3 G2 G1

A5 MW

B15 MW 20 MW

4. Ingresa un nuevo generadorcon su lnea

5. Se cierra el anillo

G1

B A

G3

BG1 G3

AG2 G25 MW

5 MW

35 MW

35 MW

CG4

CG4

6. Se incorporan nuevas cargas

G1

BG3

AG25 MW

5 MW

CG4

35 MW

15 MW

Fig. 4.6 Sistema Elctrico para Evaluar el Efecto de la Red de Transmisin

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Los datos de este sistema elctrico se muestran en el siguiente cuadro:

DATOS DEL SISTEMA ELECTRICO DEMOSTRATIVO Oferta del Sistema: G1 : 30 MW G2 : 20 MW G3 : 10 MW G4 : 10 MW 10 US$/MWh 15 US$/MWh 5 US$/MWh 2 US$/MWh

Lineas de Transmisin: L AB: 20 MW L BC: 15 MW L AC: 20 MW 220 kV - r = 36.0 ohm - x = 244.0 ohm 138 kV - r = 61.6 ohm - x = 195.6 ohm 220 kV - r = 50.4 ohm - x = 341.6 ohm

Fig. 4.7 Datos del Sistema Elctrico

Anlisis de los ResultadosEn la Figura 4.8 se presentan los resultados obtenidos con el Modelo. A continuacin se analiza cada uno de ellos. Subsistemas Aislados Debido a que ambos sistemas estn fsicamente aislados cada uno de ellos est abastecido localmente, establecindose precios diferentes. Subsistemas Interconectados Al unir los sistemas A y B con la lnea de transmisin L ab, El generador m s barato ubicado en A abastece a ambos sistemas, por lo tanto el costo marginal de generacin para el sistema es igual a 10.0 US$/MWh. Sin embargo, las prdidas de transmisin causan que el precio en el sistema B se incrementen a 10.114 US$/MWh; tal como se verifica en el anlisis de los factores de penalizacin:Se debe cumplir : Pero : ? Reemplazando : p AG A ? ? B ? pB DB G A? ? B ? DB ? ? P p AG A ? ? B ? p B (G A ? ? B ? ? P ) pB ? pA ?P (1 ? ) G A? ? B

A partir de los datos : G A ? ? B ? 15.17101 ? P ? 0.17101 p A ? 10 ? pB ? 10 ? 10.114 1 - 0.01127216

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1.

do isla a

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