Aplicación del método de optimización del multiverso para resolver el problema de flujo de potencia óptimo en redes de corriente alterna
Autores: Rosales Muñoz, Andrés Alfonso; Grisales-Noreña, Luis Fernando; Montano, Jhon; Montoya, Oscar Danilo; Perea-Moreno, Alberto-Jesus
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Aplicación del método de optimización del multiverso para resolver el problema de flujo de potencia óptimo en redes de corriente alterna
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Flujo de potencia
Redes de corriente alterna
Algoritmo de optimización
Generación distribuida
Función objetivo
Restricciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
En este documento, resolvemos el problema de flujo de potencia óptimo en redes de corriente alterna para reducir las pérdidas de energía. Con ese propósito, proponemos una metodología maestro-esclavo que combina el algoritmo de optimización multiverso (etapa maestra) y el método de flujo de potencia para redes de corriente alterna basado en aproximación sucesiva (etapa esclava). La etapa maestra determina el nivel de potencia activa a ser inyectada por cada generador distribuido en la red, y la etapa esclava evalúa el impacto de la solución propuesta en cada generador distribuido en términos de la función objetivo y las restricciones. Para las simulaciones, utilizamos los sistemas de prueba radial de 10, 33 y 69 nodos y el sistema de prueba en malla de 10 nodos con tres niveles de penetración de generación distribuida: 20%, 40% y 60% de la potencia proporcionada por el generador de referencia en un escenario sin GDs. Con el fin de validar la robustez y convergencia del algoritmo de optimización propuesto, lo comparamos con otros cuatro métodos de optimización que han sido reportados en la literatura especializada para resolver el problema abordado aquí: Optimización por enjambre de partículas, el Algoritmo Genético Continuo, el algoritmo de Optimización de Agujero Negro y el algoritmo de Optimización de León Hormiga. Los resultados obtenidos demuestran que la metodología maestro-esclavo propuesta puede encontrar la mejor solución (en términos de reducción de pérdida de potencia, repetibilidad y condiciones técnicas) para redes de cualquier tamaño, ofreciendo un excelente rendimiento en términos de tiempo de computación.
Descripción
En este documento, resolvemos el problema de flujo de potencia óptimo en redes de corriente alterna para reducir las pérdidas de energía. Con ese propósito, proponemos una metodología maestro-esclavo que combina el algoritmo de optimización multiverso (etapa maestra) y el método de flujo de potencia para redes de corriente alterna basado en aproximación sucesiva (etapa esclava). La etapa maestra determina el nivel de potencia activa a ser inyectada por cada generador distribuido en la red, y la etapa esclava evalúa el impacto de la solución propuesta en cada generador distribuido en términos de la función objetivo y las restricciones. Para las simulaciones, utilizamos los sistemas de prueba radial de 10, 33 y 69 nodos y el sistema de prueba en malla de 10 nodos con tres niveles de penetración de generación distribuida: 20%, 40% y 60% de la potencia proporcionada por el generador de referencia en un escenario sin GDs. Con el fin de validar la robustez y convergencia del algoritmo de optimización propuesto, lo comparamos con otros cuatro métodos de optimización que han sido reportados en la literatura especializada para resolver el problema abordado aquí: Optimización por enjambre de partículas, el Algoritmo Genético Continuo, el algoritmo de Optimización de Agujero Negro y el algoritmo de Optimización de León Hormiga. Los resultados obtenidos demuestran que la metodología maestro-esclavo propuesta puede encontrar la mejor solución (en términos de reducción de pérdida de potencia, repetibilidad y condiciones técnicas) para redes de cualquier tamaño, ofreciendo un excelente rendimiento en términos de tiempo de computación.