Investigadores de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de la Universidad de Sevilla (US) han diseñado un nuevo método que reduce el coste de la energía que sirven las eléctricas y perfecciona la calidad de la red, evitando cortes o picos. Han validado esta nueva metodología que determina los fallos que se producen en el suministro eléctrico entre las centrales solares y los hogares y reorienta la configuración de las redes para maximizar su rendimiento. El sistema permite abaratar los costes de producción y optimiza la calidad de la electricidad que se suministra a los clientes finales.
El método que propone el equipo de investigación de la Universidad de Sevilla, ubicado en el Parque Científico Tecnológico Cartuja, logra que las líneas que puedan verse afectadas por algún problema se puedan reajustar de una manera más efectiva mediante un modelo matemático, conocido como juegos cooperativos.
La teoría de juegos sobre la que se soporta el método es una rama de las matemáticas que estudia la toma de decisiones estratégicas y los resultados que se obtienen cuando varios agentes interactúan entre sí.
En el artículo ‘Improving supply quality in distribution power networks: A game-theoretic planning approach’, publicado en la revista Electric Power Systems Research, los investigadores optimizan la ejecución de medidas necesarias para resolver conflictos en las líneas y mejorar la calidad en la distribución de la electricidad.
La investigación se ha financiado mediante el proyecto ‘Ocontsolar’, del equipo de investigación Automatización y Control de AICIA a través del programa H2020 del Consejo Europeo de Investigación.
Reorientación de la configuración de las redes eléctricas
Los investigadores determinaron en un primer momento unos índices de desempeño que clasifican las líneas según su confiabilidad, la capacidad de potencia y sus características físicas.
En principio, se señala qué redes no cumplen con los requisitos necesarios para un correcto funcionamiento, y después se propone de forma automática una nueva configuración para alcanzar resultados óptimos. De este modo, una vez detectadas las líneas dañadas, se propone la corrección adecuada a cada caso o la instalación de dispositivos de control remoto.
En este punto es donde los investigadores introducen el juego cooperativo. Los jugadores son las ubicaciones que se deben corregir. En cada una de ellas se establece la relación que mantiene con el resto, si está perjudicando o beneficiando a las demás. Además, incluyen el valor de Shapley, una fórmula con la que se calculan todas las posibles combinaciones de jugadores y se mide la contribución individual en cada una de esas múltiples conexiones.
De esta forma, las decisiones estratégicas que se toman son mucho más acertadas, ya que se contemplan todas las posibles soluciones. Cada vez que las empresas necesitan actualizar la red o incluir nuevas inversiones, pueden tener en cuenta múltiples opciones que optimizan el conjunto. La consecuencia de la implantación del método supone abaratar los costes de mantenimiento y la ampliación de la calidad de las líneas de una manera directa.
Los expertos han validado el modelo en una subestación real en el sur de España, logrando resultados satisfactorios. No obstante, continúan sus estudios para mejorarlo. Por ejemplo, plantean usar otras herramientas de juegos cooperativos para realizar rankings, como el valor de Banzhaf, conocido como índice de poder, muy utilizado en política para calcular la intención de voto de la ciudadanía.