Selección óptima de tamaños de conductores en redes de distribución asimétricas trifásicas considerando equilibrio de fases óptimo: una aplicación del algoritmo de enjambre de salpa
Autores: Cortés-Caicedo, Brandon; Grisales-Noreña, Luis Fernando; Montoya, Oscar Danilo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Selección óptima de tamaños de conductores en redes de distribución asimétricas trifásicas considerando equilibrio de fases óptimo: una aplicación del algoritmo de enjambre de salpa
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Metodología
Selección óptima de conductores
Equilibrio óptimo de fases
Modelo matemático
Costos operativos anuales
Metodología maestro-esclavo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta una nueva metodología para resolver simultáneamente los problemas de selección óptima de conductores y equilibrio óptimo de fases en sistemas de distribución trifásicos desequilibrados. Ambos problemas fueron representados mediante un modelo matemático conocido como el modelo de Programación No Lineal Mixta Entera (MINLP), y la función objetivo fue la minimización de los costos operativos anuales totales. Estos incluyeron los costos asociados con las pérdidas de energía, la inversión en conductores por segmento de red y la reconfiguración de fases en cada nodo del sistema. Para resolver el problema abordado en este estudio, se implementó una metodología maestro-esclavo. La etapa maestro emplea una versión discreta del Algoritmo de Enjambre de Salp (SSA) para determinar el conjunto de conductores a instalar en cada línea, así como el conjunto de conexiones por fase en cada uno de los nodos que componen el sistema. Posteriormente, la etapa esclava utiliza la versión trifásica del método de flujo de potencia de barrido hacia atrás/adelante para determinar el valor de la función de aptitud de cada individuo proporcionado por la etapa maestra. En comparación con los algoritmos de Optimización basados en Huracanes (HOA) y el Algoritmo de Seno Coseno (SCA), los resultados numéricos obtenidos por la metodología de solución propuesta en los sistemas de prueba de 8 y 25 nodos de IEEE demuestran su aplicabilidad y efectividad. Todas las validaciones numéricas se realizaron en MATLAB.
Descripción
Este documento presenta una nueva metodología para resolver simultáneamente los problemas de selección óptima de conductores y equilibrio óptimo de fases en sistemas de distribución trifásicos desequilibrados. Ambos problemas fueron representados mediante un modelo matemático conocido como el modelo de Programación No Lineal Mixta Entera (MINLP), y la función objetivo fue la minimización de los costos operativos anuales totales. Estos incluyeron los costos asociados con las pérdidas de energía, la inversión en conductores por segmento de red y la reconfiguración de fases en cada nodo del sistema. Para resolver el problema abordado en este estudio, se implementó una metodología maestro-esclavo. La etapa maestro emplea una versión discreta del Algoritmo de Enjambre de Salp (SSA) para determinar el conjunto de conductores a instalar en cada línea, así como el conjunto de conexiones por fase en cada uno de los nodos que componen el sistema. Posteriormente, la etapa esclava utiliza la versión trifásica del método de flujo de potencia de barrido hacia atrás/adelante para determinar el valor de la función de aptitud de cada individuo proporcionado por la etapa maestra. En comparación con los algoritmos de Optimización basados en Huracanes (HOA) y el Algoritmo de Seno Coseno (SCA), los resultados numéricos obtenidos por la metodología de solución propuesta en los sistemas de prueba de 8 y 25 nodos de IEEE demuestran su aplicabilidad y efectividad. Todas las validaciones numéricas se realizaron en MATLAB.