Selección óptima de conductores en redes de distribución trifásicas utilizando una versión discreta del algoritmo de búsqueda de vórtices
Autores: Martínez-Gil, John Fernando; Moyano-García, Nicolas Alejandro; Montoya, Oscar Danilo; Alarcon-Villamil, Jorge Alexander
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Selección óptima de conductores en redes de distribución trifásicas utilizando una versión discreta del algoritmo de búsqueda de vórtices
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Metodología
Conductores
Redes de distribución
Método metaheurístico
Costos de inversión
Pérdidas técnicas
Pérdidas de energía
Método de flujo de potencia
Sistemas de prueba
Programación MATLAB
Enfoque de optimización
Función objetivo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, se propone una nueva metodología para realizar la selección óptima de conductores en redes de distribución trifásicas a través de una versión discreta del método metaheurístico de búsqueda de vórtices. Para representar el problema, se utiliza un modelo matemático de objetivo único con una estructura de programación no lineal entera mixta (MINLP). Como función objetivo, se considera la minimización de los costos de inversión en conductores junto con las pérdidas técnicas de la red para un período de estudio de un año. Además, el modelo se implementará en sistemas de prueba balanceados y desbalanceados y con variaciones en la conexión de sus cargas, es decir, Y conexiones. Para evaluar los costos de las pérdidas de energía, se implementa un método clásico de flujo de potencia trifásico hacia atrás/adelante. Se emplearon dos sistemas de prueba utilizados en la literatura especializada, que comprenden 8 y 27 nodos con estructuras radiales en niveles de voltaje medio. Todas las implementaciones computacionales se desarrollaron en el entorno de programación MATLAB, y todos los resultados se evaluaron en el software DigSILENT para verificar la efectividad y el método propuesto de flujo de potencia trifásico desbalanceado. Los análisis comparativos con algoritmos genéticos clásicos y Chu & Beasley, algoritmo de búsqueda tabú y enfoques exactos de MINLP demuestran la eficiencia del enfoque de optimización propuesto con respecto al valor final de la función objetivo.
Descripción
En este estudio, se propone una nueva metodología para realizar la selección óptima de conductores en redes de distribución trifásicas a través de una versión discreta del método metaheurístico de búsqueda de vórtices. Para representar el problema, se utiliza un modelo matemático de objetivo único con una estructura de programación no lineal entera mixta (MINLP). Como función objetivo, se considera la minimización de los costos de inversión en conductores junto con las pérdidas técnicas de la red para un período de estudio de un año. Además, el modelo se implementará en sistemas de prueba balanceados y desbalanceados y con variaciones en la conexión de sus cargas, es decir, Y conexiones. Para evaluar los costos de las pérdidas de energía, se implementa un método clásico de flujo de potencia trifásico hacia atrás/adelante. Se emplearon dos sistemas de prueba utilizados en la literatura especializada, que comprenden 8 y 27 nodos con estructuras radiales en niveles de voltaje medio. Todas las implementaciones computacionales se desarrollaron en el entorno de programación MATLAB, y todos los resultados se evaluaron en el software DigSILENT para verificar la efectividad y el método propuesto de flujo de potencia trifásico desbalanceado. Los análisis comparativos con algoritmos genéticos clásicos y Chu & Beasley, algoritmo de búsqueda tabú y enfoques exactos de MINLP demuestran la eficiencia del enfoque de optimización propuesto con respecto al valor final de la función objetivo.