El problema de la ubicación y dimensionamiento óptimos de plantas de energía fotovoltaica en sistemas eléctricos de niveles de alta a media tensión se aborda en esta investigación desde el punto de vista de la optimización matemática exacta. Para representar este problema, se desarrolló un modelo de programación no lineal entera mixta que considera la demanda diaria y las curvas de radiación solar. La principal ventaja del modelo de optimización propuesto corresponde al uso de las capacidades de potencia reactiva del convertidor electrónico de potencia que interconecta las fuentes fotovoltaicas con los sistemas de energía, que pueden trabajar con factores de potencia rezagados o adelantados. Para modelar la compensación dinámica de potencia reactiva, se utilizó el coeficiente como función de la tasa de transferencia de potencia aparente nominal del convertidor. Se utilizó el software General Algebraic Modeling System con el paquete de optimización BONMIN como herramienta computacional para resolver el modelo de optimización propuesto. Se consideraron dos casos de simulación compuestos por 14 y 27 nodos en niveles de transmisión y distribución para validar el modelo de optimización propuesto, teniendo en cuenta la posibilidad de instalar de una a cuatro fuentes fotovoltaicas en cada sistema. Los resultados muestran que las pérdidas de energía se reducen entre un 13% y un 56% a medida que se añaden generadores fotovoltaicos, con efectos directos en la mejora del perfil de voltaje.