Recientemente el problema de control de sistemas formados por múltiples agentes interactuando entre ellos ha recibido mucha atención por parte de la comunidad dedicada al diseño de esquemas control. La razón principal es que se reconoce que en diversas aplicaciones industriales es más simple y eficiente realizar tareas utilizando un grupo de dispositivos (agentes) que con uno solo de ellos. Aunque los resultados obtenidos a la fecha para imponer diferentes comportamientos a los sistemas multiagente es notable, poco interés se ha dedicado al entendimiento de los mecanismos que permiten alcanzar los objetivos planteados. Esta comprensión es importante si se consideran aplicaciones en donde de manera natural, no controlada, se logra alcanzar el mismo comportamiento sincronizado. Entre estas aplicaciones, una que resulta principalmente atractiva, por la trascendencia que tiene en el desarrollo de cualquier sociedad, es el que se refiere a los Sistemas Eléctricos de Potencia. Es bien sabido que cuando una falla ocurre en un Sistema Eléctrico de Potencia, un resultado inmediato es la conformación de grupos de generadores (clusters) que tienden a desestabilizar al sistema completo. En este contexto, es de gran interés reconocer que generadores conformarán a estos grupos pues esto permite poner en marcha mecanismos de protección que aíslan a los generadores desestabilizantes, impidiendo que todo el sistema funcione incorrectamente. En el proyecto que se presenta, se pretende conjugar el problema de control de sistemas multiagente con el de análisis de Sistemas Eléctricos de Potencia. El razonamiento en el que se basa la formulación del mismo es que si se obtiene una destreza suficientemente alta en el diseño de esquemas de control para sistemas multiagente, se ganará la capacidad de análisis suficiente para poder identificar los mecanismos que hacen que los generadores desestabilizantes se sincronicen en un Sistema Eléctrico de Potencia sujeto a una falla. De esta forma, el estudio de los problemas planteados se abordará en tres etapas generales: la relacionada con el diseño de los controladores locales para cada agente y los controladores para el sistema multiagente completo, el análisis estructural de estos esquemas de control para identificar las propiedades que les permiten alcanzar los objetivos de la red (consenso, sincronización por grupos, etc.) y el análisis de los Sistemas Eléctricos de Potencia con el fin de identificar propiedades equivalentes a las obtenidas en los sistemas controlados para poder identificar grupos de generadores desestabilizantes.

Con base en el planteamiento de los dos grandes temas que se abordarán en el proyecto, las contribuciones que se espera realizar se concentrarán, primero, en la propuesta de esquemas de control para sistemas multiagente, cuando cada uno de los agentes esté constituido por un sistema dinámico no lineal con estructura Lagrangiana y Hamiltoniana. En este sentido, se plantearán soluciones basadas en la técnica de diseño basada en argumentos de pasividad y en particular por la de Asignación de Interconexión y Amortiguamiento. Se abordarán problemas de seguimiento de trayectoria y de retroalimentación de salida, para los controladores locales, mientras que para la red en su conjunto se estudiarán los problemas de consenso y sincronización concurrente (que se refiere a la formación de grupos o clusters dentro de una misma red). En este punto, especial atención se pondrá al problema de desempeño, ya que ha sido demostrado que para aplicaciones reales muchas veces el resolver el problema de estabilización no ha sido suficiente para garantizar la obtención de respuestas adecuadas en lo que se refiere a la satisfacción de estándares industriales. Un segundo nivel de contribución se refiere al análisis de sistemas eléctricos de potencia. De manera inicial se abordará el problema de Agrupamiento o Clustering. En este contexto, con base en el estudio de modelos matemáticos reportados en la literatura para una red eléctrica, se identificarán los mecanismos bajo cuales, a partir de una falla, se satisfacen las condiciones de sincronización entre los diferentes generados involucrados en la red. Se espera que al tener la capacidad de identificar las propiedades intrínsecas de la red para auto-sincronizarse, sea posible diseñar un método que al aplicarlo genere como resultado la identificación de grupos de generadores desestabilizantes, creando la posibilidad de aislarlos del resto de generadores que aún preservan la estabilidad del sistema. Dependiendo del nivel éxito que se alcance con el problema de Agrupamiento o Clustering, se contemplará la posibilidad de abordar otro problema de sistemas eléctricos de potencia que también es de gran importancia. Al igual que el primero de los problemas, en este caso se tratará de analizar las causas de lo que se denomina como problema de Oscilaciones Inter-área. Este problema se refiere a la aparición de oscilaciones, tanto en voltaje como en potencia, en las líneas de transmisión que unen dos sub-sistemas eléctricos. La importancia del problema radica en que este tipo de oscilaciones puede desestabilizar a una red completa, por lo que es necesario tomar medidas precautorias ante su aparición. El razonamiento en este caso, es que si es posible identificar las causas que provocan este fenómeno, en el caso del proyecto desde la perspectiva de sistemas multiagente, entonces será posible evitar (o al menos disminuir) su aparición.