Redistribución Óptima de Carga en Sistemas de Distribución Utilizando un Modelo Convexo de Enteros Mixtos Basado en Momento Eléctrico
Autores: Bohórquez-Álvarez, Daniela Patricia; Niño-Perdomo, Karen Dayanna; Montoya, Oscar Danilo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Redistribución Óptima de Carga en Sistemas de Distribución Utilizando un Modelo Convexo de Enteros Mixtos Basado en Momento Eléctrico
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Pérdidas de energía
Optimización convexa
Redes de distribución
Momento eléctrico
Modelo de enteros mixtos
Redistribución de carga
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Este documento aborda el problema de la minimización eficiente de las pérdidas de energía en redes de distribución asimétricas desde la perspectiva de la optimización convexa. El objetivo principal de esta investigación es proponer un modelo de optimización aproximado para reducir las pérdidas totales de energía en una red trifásica utilizando el concepto de momento eléctrico. Para obtener una formulación convexa de enteros mixtos, se relajan las variables de voltaje en cada nodo asumiendo que son iguales a las del bus de la subestación. Con esta suposición, las restricciones de balance de potencia se reducen a restricciones de flujo, lo que nos permite formular un conjunto de reglas lineales. La función objetivo se formula como una función objetivo estrictamente convexa aplicando el concepto de momento eléctrico promedio, representando los flujos de corriente en las líneas de distribución como las variables de potencia activa y reactiva. Para resolver el modelo MIQC relajado, se utiliza el software GAMS (Versión 28.1.2) y sus solucionadores CPLEX, SBB y XPRESS. Con el fin de validar la efectividad de la redistribución de carga en la minimización de pérdidas de energía, se prueban las configuraciones inicial y final de la red con el método de flujo de potencia basado en triángulos para redes de distribución asimétricas. Los resultados numéricos muestran que el modelo de enteros mixtos propuesto permite reducciones del 24.34%, 18.64% y 4.14% para los alimentadores de prueba de 8, 15 y 25 nodos, respectivamente, en comparación con el caso de referencia. El algoritmo seno-coseno y el método de optimización de agujeros negros también se utilizan para comparación, demostrando la eficiencia del enfoque MIQC en la minimización de las pérdidas de potencia esperadas en la red para redes trifásicas desbalanceadas.
Descripción
Este documento aborda el problema de la minimización eficiente de las pérdidas de energía en redes de distribución asimétricas desde la perspectiva de la optimización convexa. El objetivo principal de esta investigación es proponer un modelo de optimización aproximado para reducir las pérdidas totales de energía en una red trifásica utilizando el concepto de momento eléctrico. Para obtener una formulación convexa de enteros mixtos, se relajan las variables de voltaje en cada nodo asumiendo que son iguales a las del bus de la subestación. Con esta suposición, las restricciones de balance de potencia se reducen a restricciones de flujo, lo que nos permite formular un conjunto de reglas lineales. La función objetivo se formula como una función objetivo estrictamente convexa aplicando el concepto de momento eléctrico promedio, representando los flujos de corriente en las líneas de distribución como las variables de potencia activa y reactiva. Para resolver el modelo MIQC relajado, se utiliza el software GAMS (Versión 28.1.2) y sus solucionadores CPLEX, SBB y XPRESS. Con el fin de validar la efectividad de la redistribución de carga en la minimización de pérdidas de energía, se prueban las configuraciones inicial y final de la red con el método de flujo de potencia basado en triángulos para redes de distribución asimétricas. Los resultados numéricos muestran que el modelo de enteros mixtos propuesto permite reducciones del 24.34%, 18.64% y 4.14% para los alimentadores de prueba de 8, 15 y 25 nodos, respectivamente, en comparación con el caso de referencia. El algoritmo seno-coseno y el método de optimización de agujeros negros también se utilizan para comparación, demostrando la eficiencia del enfoque MIQC en la minimización de las pérdidas de potencia esperadas en la red para redes trifásicas desbalanceadas.