Feeder reconfiguration and capacitor placement in distribution systems: An approach for simultaneous solution using a genetic algorithm

Reconfiguración y ubicación de condensadores en sistemas de distribución: Metodología de solución simultánea usando algoritmos genéticos

Este trabajo presenta una metodología para la solución simultánea de los problemas de ubicación de condensadores yreconfiguración de alimentadores en sistemas eléctricos de distribución radiales, con el fin de mejorar el perfil de voltaje dela red y, al mismo tiempo, reducir los costos asociados a las pérdidas de energía y potencia. Considerando un perfil de cargadado, se propone un método de optimización usando un algoritmo genético para determinar el tamaño óptimo, ubicación, tipoy número de condensadores fijos o conmutables, así como los estados abierto/cerrado de las llaves (switches) seccionadorasy de interconexión. La formulación del problema considera la minimización de los costos totales, incluyendo costos fijos yvariables de los bancos de condensadores. El método propuesto se ha probado en diversas redes y los resultados muestranque considerando ambos problemas simultáneamente los costos debidos a las pérdidas se pueden minimizar hasta un 10%más que tomando dichos problemas por separado. Se presentan los resultados obtenidos en un sistema IEEE de 16 barrasy una red de distribución real de 733 barras.

INTRODUCCIÓN

La presión para mejorar la eficiencia global ha obligado a las empresas de servicios públicos a buscar una mayor eficiencia en los sistemas de distribución; la tecnología de comunicación e informática permite la supervisión y el control remotos de los condensadores y los interruptores de reconfiguración. A su vez, esto permite soluciones rentables para la minimización de pérdidas sin que se violen las condiciones operativas (límites de tensión, corrientes máximas, configuración radial).

El problema de la minimización de pérdidas se puede obtener mediante un ajuste óptimo de los condensadores y la reconfiguración del alimentador.

El ajuste de condensadores es el proceso para determinar los tipos, tamaños, ubicaciones y esquemas de control de los condensadores; y es el medio más aceptado para mejorar el perfil de tensión, la corrección del factor de potencia y la reducción de pérdidas en las redes de distribución, pero también se mejoran otros parámetros operativos, como los flujos de corriente máxima en los laterales de la red y la MVA máxima total del sistema.

La reconfiguración de los alimentadores es el proceso para determinar las estructuras topológicas radiales de los alimentadores de distribución mediante el cambio de los estados de apertura/cierre de los seccionadores y de los interruptores de enlace con el fin de reducir las pérdidas, aumentar la seguridad del sistema y mejorar la calidad de la energía.

La dificultad para resolver los problemas presentados hace que se resuelvan de forma independiente.