Simular un proceso de microred en Python puede ser una tarea compleja, pero se puede abordar de manera estructurada. A continuación, se presenta un ejemplo de cómo podrías desarrollar un modelo simplificado de una microred utilizando Python. Este modelo incluirá la simulación de la generación y el consumo de energía, así como el equilibrio entre la oferta y la demanda.
« `python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# Parámetros del sistema
num_horas = 24 # Número de horas en un día
num_dias = 7 # Número de días en la simulación
generacion_maxima = 100 # Máxima generación en kW
consumo_maximo = 80 # Máxima demanda en kW
# Funciones de generación y consumo
def generacion_solar(hora, dia):
# Generación de energía solar durante el día
if 6 <= hora <= 18:
return np.random.uniform(0.5 * generacion_maxima, generacion_maxima)
else:
return 0
def consumo(hora, dia):
# Consumo de energía durante el día
if 6 <= hora <= 22:
return np.random.uniform(0.5 * consumo_maximo, consumo_maximo)
else:
return 0.1 * consumo_maximo
# Simulación de la microred
generacion = np.zeros((num_dias, num_horas))
consumo = np.zeros((num_dias, num_horas))
for dia in range(num_dias):
for hora in range(num_horas):
generacion[dia, hora] = generacion_solar(hora, dia)
consumo[dia, hora] = consumo(hora, dia)
# Calcular el excedente o déficit de energía
excedente = generacion - consumo
# Gráficos
plt.figure(figsize=(12, 6))
# Generación de energía
plt.subplot(2, 1, 1)
plt.plot(generacion.mean(axis=0), label='Generación Promedio')
plt.xlabel('Hora del día')
plt.ylabel('Generación (kW)')
plt.title('Generación de Energía en la Microred')
plt.legend()
# Consumo de energía
plt.subplot(2, 1, 2)
plt.plot(consumo.mean(axis=0), label='Consumo Promedio')
plt.xlabel('Hora del día')
plt.ylabel('Consumo (kW)')
plt.title('Consumo de Energía en la Microred')
plt.legend()
plt.tight_layout()
plt.show()
# Análisis de excedente o déficit
plt.figure(figsize=(12, 6))
plt.plot(excedente.mean(axis=0), label='Excedente/Déficit Promedio')
plt.xlabel('Hora del día')
plt.ylabel('Excedente/Déficit (kW)')
plt.title('Excedente o Déficit de Energía en la Microred')
plt.legend()
plt.show()
```
### Explicación del Código
1. **Importación de Bibliotecas**: Se importan las bibliotecas necesarias para la simulación y la visualización de datos.
2. **Parámetros del Sistema**: Se definen los parámetros del sistema, como el número de horas y días en la simulación, así como los valores máximos de generación y consumo.
3. **Funciones de Generación y Consumo**: Se definen funciones para simular la generación de energía solar y el consumo de energía durante el día. Estas funciones generan valores aleatorios dentro de un rango específico.
4. **Simulación de la Microred**: Se crean matrices para almacenar los datos de generación y consumo para cada hora y día. Luego, se llenan estas matrices utilizando las funciones de generación y consumo.
5. **Cálculo del Excedente o Déficit**: Se calcula el excedente o déficit de energía restando el consumo de la generación.
6. **Gráficos**: Se crean gráficos para visualizar la generación y el consumo promedio de energía, así como el excedente o déficit de energía a lo largo del día.
Este modelo es una simplificación y puede ser expandido para incluir más factores como el almacenamiento de energía, la integración de diferentes fuentes de energía renovable, y la gestión de la demanda.