Reubicación del parque de transformadores de los sistemas de distribución de Bogotá D.C. mediante algoritmos genéticos

Relocation of electric transformers lot in Bogotá distribution systems using genetic algorithms

Este documento presenta una metodología basada en algoritmos genéticos que permite adelantar elreordenamiento del parque de transformadores existente en el nivel de tensión I de los sistemas dedistribución de Bogotá D.C., Colombia, con el fin de maximizar el reconocimiento de activos que el enteregulador CREG (Comisión Reguladora de Energía y Gas) realiza a los distintos operadores de red, segúnlo establecido en la resolución 097 de 2008. Para la aplicación del algoritmo se obtuvieron mediciones depotencia activa máxima para cada hora del año 2009 en un conjunto de 94 transformadores de diferentescapacidades, escogidos de forma aleatoria, instalados en el sistema de distribución de CODENSA S.A.ESP, empresa encargada de prestar el servicio de energía eléctrica en la ciudad de Bogotá D.C. Con estainformación se construyeron curvas de carga diarias representativas y se elaboró una base de datos quecontiene los costos operativos del movimiento de los equipos y de las tarifas, a partir de los cuales fueposible modelar la función objetivo y las restricciones del problema, obteniéndose un elevado númerode combinaciones posibles (alrededor de 1*10¹³⁴) debido al gran número de nodos y de transformadorespresentes en el sistema de distribución. La búsqueda convencional de una solución en la anterior situaciónimplicaría el empleo de tiempos prohibitivos, por lo cual se implementó un algoritmo genético clásico,obteniéndose de esta manera una solución óptima que ofrece una ganancia económica en el primer año,asociada al incremento en el cargo por uso, de $ 253.446.362,47 (COP), ganancias que podrían verseincrementadas considerablemente al ejecutar el algoritmo en parques de transformadores más grandes.

INTRODUCCIÓN

El sector eléctrico en Colombia está constituido por un conjunto de empresas encargadas de generar, transmitir, comercializar y distribuir la energía eléctrica a los usuarios finales para fines industriales, comerciales o residenciales. A la vez estos usuarios deben pagar por cada kW/h consumido de acuerdo a un conjunto de variables establecidas por un ente regulador conocido como CREG (Comisión de Regulación de Energía y Gas) [3].

La etapa de distribución de energía eléctrica está compuesta por los sistemas de transmisión regional (STR) y los sistemas de distribución local (SDL). Los primeros consisten en redes regionales o interregionales de transmisión, conformadas por un conjunto de líneas y subestaciones con sus equipos asociados y que operan a tensiones menores de 220 kV, sin pertenecer a un sistema de distribución local.