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Segmentación de empresas eléctricas con clustering aplicado al VAD

Clustering para agrupar empresas de distribución eléctrica según su estructura de costos, replicando el criterio regulatorio del Valor Agregado de Distribución en Chile.

10 min de lectura Python · pandas · scikit-learn Datos: indicadores de empresa y perfil de carga (sintéticos) Aplicable a tesis y proyectos aplicados
Empresas de distribución eléctrica agrupadas por clustering según su estructura de costos, VADT y CxK

En Chile, lo que una empresa distribuidora de electricidad puede cobrar por su servicio no lo decide el mercado libremente, lo calcula un regulador cada cuatro años. Ese cálculo se llama Valor Agregado de Distribución, VAD, y se basa en el costo de una empresa modelo eficiente, no en el costo real de cada distribuidora.

Comparar a todas las empresas contra la misma empresa eficiente sería injusto, por eso el regulador agrupa primero a las empresas en Áreas Típicas de Distribución. Este proyecto exploró si el clustering podía replicar ese mismo criterio a partir de indicadores de costo por empresa, tanto para uso académico como para cualquier ejercicio de benchmarking entre empresas de una industria regulada.


Mapa del casoContenido


Estructura de alto nivelDiagrama de la solución

Fuente Indicadores por empresa VADT y CxK normalizados Fuente Perfil de carga de alimentador kW, kVar, kV cada 15 min Normalización VADT y CxK a escala [0, 1] Clustering (K-Means) 6 grupos, sobre VADT y CxK Referencia real: 12 Áreas Típicas (CNE) Exploración del perfil Estadísticas y distribución de demanda activa/reactiva Insumo de costos teóricos de infraestructura eficiente Convergencia Segmentación + costo teórico Segmentación de empresas Insumo técnico, no la tarifa final

Pasa el cursor sobre cada bloque para ver qué hace ese paso.

El clustering y el análisis del perfil de carga son análisis distintos, pero ambos alimentan el mismo objetivo regulatorio: agrupar empresas de forma justa y estimar el costo de una empresa modelo eficiente por grupo.


Cómo se construyóConstrucción de la solución

Condiciones del proyecto

RestricciónDato
Origen de los indicadores de costoNo son datos abiertos declarados, se protege la fuente con anonimización y datos sintéticos
Variables disponibles para el clusteringSolo VADT y CxK normalizados, un espacio simple a propósito
Criterio de agrupación "correcto"Ya lo define el regulador, el clustering se usa como referencia, no como reemplazo
Perfil de carga del alimentadorInsumo real de otra empresa, tratado con el mismo cuidado de confidencialidad
OpciónPor qué se descartó
Replicar exactamente las 12 Áreas Típicas de Distribución del estudio oficialRequeriría todas las variables y la metodología completa del estudio regulatorio
Clustering jerárquico o basado en densidadCon solo dos variables normalizadas, K-Means es suficiente y más simple de interpretar
K-Means con 6 clústeres sobre VADT y CxK normalizadosSuficiente para explorar el criterio de agrupación con un espacio de variables simple, opción elegida
Ignorar el perfil de carga por no ser la variable principalSe mantiene como insumo complementario para el costo teórico, parte del mismo VAD

Pasos

1

Entender el criterio antes de programar el modelo

Agente: puede escribir el clustering sin ningún contexto regulatorio.
Criterio aplicado: investigar qué es el VAD y por qué existen las Áreas Típicas de Distribución antes de decidir qué variables tenían sentido.

2

Elegir y normalizar las variables correctas

Agente: hubiera usado las variables tal cual, sin normalizar.
Criterio aplicado: normalizar VADT y CxK dividiendo entre su valor máximo, para que ninguna dominara la distancia euclidiana solo por su escala.

3

Definir el número de grupos con criterio

Agente: hubiera asumido que el número debía coincidir con las 12 Áreas Típicas reales.
Criterio aplicado: usar 6 clústeres como punto de partida razonable para dos variables, sin pretender replicar el estudio oficial completo.

4

Explorar el perfil de carga como insumo complementario

Agente: no relacionaría este análisis con el clustering por defecto.
Criterio aplicado: mantenerlo como insumo del costo teórico de infraestructura, el otro componente del VAD, sin forzarlo dentro del clustering.

Proceso de iteración

Resultado inesperado, no forzado

El ejercicio exploratorio usó 6 clústeres, mientras que el estudio oficial de la Comisión Nacional de Energía define 12 Áreas Típicas de Distribución para el sector completo. La diferencia no es un error, es consecuencia directa de trabajar con solo dos variables normalizadas en vez de las variables completas del estudio regulatorio, y limita cuánto se puede comparar el resultado exploratorio contra la clasificación oficial.


CierreLecciones importantes

La lección más importante fue de contexto antes que de código. Entender por qué existe el VAD y qué resuelven las Áreas Típicas de Distribución fue lo que permitió decidir qué variables normalizar e interpretar el resultado del clustering.

La segunda es de honestidad de alcance: seis clústeres con dos variables no son doce Áreas Típicas con la metodología oficial completa, y decirlo con claridad es parte de un trabajo serio. La tercera es sobre los datos: cuando la fuente es una empresa, la autorización, la anonimización y, cuando hace falta, los datos sintéticos, son parte legítima del proceso.

Si quieres ver un enfoque publicado que combina clustering con benchmarking regulatorio en distribución eléctrica, este trabajo, aplicado al regulador finlandés, es una buena referencia del nivel de la contribución: Best-practice benchmarking using clustering methods: Application to energy regulation.

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