CURSO: REDES INTELIGENTES PARA ENERGIA SUSTENTABLE
TRADUCCIÓN: SMART GRIDS FOR SUSTAINABLE ENERGY
SIGLA: IEE2393
CRÉDITOS: 10
MÓDULOS: 03
CARÁCTER: OPTATIVO
TIPO: CÁTEDRA
CALIFICACION: ESTÁNDAR
PALABRAS CLAVE: ENERGÍA; MERCADOS ELÉCTRICOS; OPTIMIZACIÓN; REDES INTELIGENTES; SUSTENTABILIDAD
NIVEL FORMATIVO: PREGRADO


I. DESCRIPCIÓN DEL CURSO

Este curso entrega una visión general de la estructura, operación y mercados en sistemas de energía y potencia. Se 
presentan los principales desafíos y oportunidades relacionados a la integración de energías renovables a gran escala, 
y el rol de las redes inteligentes. En el curso se revisan elementos de optimización y microeconomía aplicados a 
sistemas de energía y potencia, además de presentar los modelos matemáticos y métodos numéricos básicos 
necesarios para la representación y análisis de sistemas de potencia (generación, transmisión, distribución y 
consumo). Finalmente, el curso introduce conceptos y modelos básicos de mercados eléctricos, y se discuten sus 
extensiones y adaptaciones en el contexto de las redes inteligentes. 


II. OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

Objetivos generales: 

1. Conocer y comprender los desafíos tecnológicos, operacionales y de mercado asociados a la integración de 
energías sustentables. 

2. Conocer y comprender el concepto de redes inteligentes en sistemas de energía y potencia y sus implicancias 
a nivel de generación, transmisión, distribución y demanda de energía eléctrica. 

3. Comprender los modelos matemáticos utilizados para representar sistemas de energía y potencia. 


Objetivos específicos: 

1. Conocer tecnologías de generación convencional y renovables, y sus características de operación. 

2. Aplicar elementos de optimización, probabilidades y microeconomía a distintos problemas asociados a 
sistemas de energía y potencia. 

3. Conocer modelos y nuevas tecnologías asociados a la transmisión y distribución de energía. 

4. Comprender el potencial y los desafíos asociados al control de la demanda en redes inteligentes.
 
5. Conocer modelos convencionales de operación de sistemas eléctricos y sus mercados asociados. 

6. Conocer y comprender los desafíos y complejidades en el diseño de mercados eléctricos en redes inteligentes


III. CONTENIDOS

1. Motivación: Desafíos y Oportunidades en Sistemas de Energía y Potencia 

1.1. Contexto Energético Mundial 

1.2. Energías Renovables Variables 

1.3. Redes Inteligentes 

1.4. Complejidad de los Mercados Eléctricos


2. Caracterización de la Generación Convencional y Renovable 

2.1. Tecnologías de Generación Convencional 

2.2. Tecnologías de Generación Renovable 

2.3. Modelos Matemáticos Básicos 

2.4. Tecnologías Emergentes de Generación 


3. Caracterización de la Red Eléctrica 

3.1. Introducción Conceptual a la Transmisión de Potencia Eléctrica 

3.2. Potencia Activa y Reactiva 

3.3. Modelos de Flujo DC y AC 

3.4. Nuevas Tecnologías en Transmisión


4. Caracterización de la Demanda y Eficiencia Eléctrica 

4.1. Demanda y Eficiencia Eléctrica 

4.2. Conceptos Básicos de Probabilidades y Procesos Estocásticos 

4.3. Modelamiento de la Demanda Eléctrica 

4.4. Tecnologías de Almacenamiento de Energía 

4.5. Control de la Demanda: Respuesta de Demanda 


5. Introducción a los Mercados Eléctricos 

5.1. Revisión de Optimización Lineal y No-lineal 

5.2. Conceptos Básicos de Microeconomía 

5.3. Pre-despacho y Despacho Económico 

5.4. Modelos Matemáticos en Mercados Eléctricos


6. Redes Inteligentes y Energía Sustentable 

6.1. Desafíos de la Integración de Energías Renovables Variables 

6.2. Servicios Complementarios 

6.3. Redes Inteligentes en Transmisión y Distribución 

6.4. Microrredes y Demanda Agregada 

6.5. Esquemas de Control en Redes Inteligentes 

6.6. Tópicos Avanzados 


IV. METODOLOGÍA PARA EL APRENDIZAJE

- Clases lectivas 

- Discusión de temas contingentes en energía y artículos científicos relevantes 

- Uso de software de optimización, modelación matemática, y análisis de sistemas de energía 

- Charlas de invitados de la industria y academia 

- Trabajos de investigación 

- Presentaciones 


V. EVALUACIÓN DE APRENDIZAJES

- Interrogaciones 

- Controles 

- Tareas 

- Trabajo de investigación 

- Examen 

Las fechas y ponderaciones de las distintas evaluaciones del curso serán especificadas en la primera clase. 


VI. BIBLIOGRAFÍA

Mínima
1. Chakrabortty, A., Ilic, M. (Eds), Control and Optimization Methods for Electric Smart Grids, First Edition, 
Springer, 2011. 

2. Kirschen, D., Strbac, G., Fundamentals of Power Systems Economics, First Edition, John Wiley & Sons, 2004. 

3. Mackay, D., Sustainable Energy – without the hot air, UIT Cambridge, 2009. Available online: 
http://www.withouthotair.com. 

4. Masters, G.M., Renewable and Efficient Electric Power Systems, Third Edition, Encyclopedia of renewable 
energy facts, 2004. 

5. Von Meier, A., Electric Power Systems: A Conceptual Introduction, First Edition, John Wiley & Sons, 2006. 

6. Wood, A. J., Wollenberg, B. F. and Sheblé, G. B., Power Generation, Operation and Control, Third Edition, 
New Jersey: John Wiley & Sons, 2013. 

Adicionalmente, se incluirá en la bibliografía artículos de investigación relevantes publicados recientemente en las 
principales conferencias y revistas en sistemas de potencia y energía. 


PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CHILE
ESCUELA DE INGENIERÍA / ACTUALIZADO ABRIL 2021