Desarrollo de un sistema de validación, estimación y predicción de consumos horarios por sectores para la red de distribución de Canal de Isabel II

Desarrollo de un sistema de validación, estimación y predicción de consumos horarios por sectores para la red de distribución de Canal de Isabel II

20/07/2015

Desarrollo de un sistema de validación, estimación y predicción de consumos horarios por sectores para la red de distribución de Canal de Isabel II


Autor: Canal de Isabel II

Categoría: ABASTECIMIENTO

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RESUMEN
 
En el año 2004, Canal de Isabel II puso en marcha un plan para la compartimentación de su red de distribución en sectores independientes de extensión limitada. Esta sectorización consiste básicamente en subdividir la red en zonas de tamaño reducido, aisladas entre sí, y conectadas con las arterias principales mediante un número reducido de puntos de entrada y salida. Equipando cada una de estas vías de entrada y salida con una serie de captadores capaces de suministrar información precisa y a cortos intervalos relacionada con el control hidráulico de los flujos, se está en condiciones de poder establecer un diagnóstico y control del funcionamiento de la red a pequeña escala.
 
Merced a esta actuación, en el sistema de Telecontrol se registran de manera continua datos de caudal entrante a escala horaria correspondientes a cada uno de los sectores implementados. A medida que se ha ido acumulando información histórica de estos registros, han quedado evidenciados los ciclos diarios, semanales y anuales a los que responde buena parte de la variabilidad temporal de los consumos. En la mayoría de los casos, estos comportamientos se corresponden claramente con lo esperable en función de las actividades, hábitos y desplazamientos de la población. Por otro lado, parte de la oscilación no explicada por las variables anteriores puede ser relacionada con factores meteorológicos, cuya acción puede ser también susceptible de interpretarse en función de mecanismos comprensibles.
 
Naturalmente, en función de cuál sea la tipología de demanda o la unidad doméstica predominante en un sector determinado, el patrón representativo del consumo histórico registrado puede variar de manera ostensible. Sin embargo, estos comportamientos pueden entenderse como distintas respuestas a la evolución de una misma serie de variables, en general, fácilmente anticipables.
 
A partir de estos antecedentes, la investigación realizada se ha basado en intentar desarrollar una formulación matemática, aplicable a todos los sectores implementados, y capaz de establecer una relación entre los datos de caudal obtenidos y una serie de predictores vinculados a unas variables sobre cuya base se pueden entender las fluctuaciones en el consumo de agua registradas en las series históricas.
 
Basándose en la formulación anterior, como segundo alcance de la presente investigación se ha desarrollado una metodología implementada en una aplicación informática que permite el ajuste de los parámetros que definen los modelos de consumos correspondientes a las unidades sectorizadas.
 
Estos modelos de demanda horaria constituyen la base del funcionamiento de un sistema de validación, estimación y predicción de consumos horarios, individualizado para cada sector de consumo, con que Canal de Isabel II cuenta en la actualidad, resultado final, tangible y práctico del trabajo de investigación llevado a cabo.
 
Para el establecimiento de dicho sistema, los modelos de consumo han sido desarrollados de acuerdo con unas características que se pudieran adecuar a las funcionalidades requeridas. A grandes rasgos, éstas se pueden resumir en los siguientes aspectos:
 
  • Resolución temporal: horaria
  • Resolución espacial: cada uno de los sectores de consumo en los que quedará dividida la red
  • Capacidad predictiva
  • Posibilidad de actualización
 
 
INDICE
 
1. Introducción
2. Formulación de los modelos de estimación de consumo
3. Tareas de modelización y mantenimiento
4. Comportamiento observado en el periodo de mantenimiento
5. Identificación de patrones de consumo
6. Influencia de la meteorología en los consumos por sectores
7. Referencias a otros algoritmos de modelización-validación de datos de consumo
8. Conclusiones
 
Anexos
 
 
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