Nuevo enfoque para la localización óptima de reconectadores en sistemas de distribución considerando la calidad del servicio y los costos de inversión

A new approach to optimal allocation of reclosers in distribution systems considering service quality and fixed costs

En este artículo se presenta una nueva metodología para la ubicación óptima de reconectadores en sistemas de distribución de energía eléctrica. La metodología considera en forma simultánea la instalación de reconectadores normalmente cerrados y abiertos, destinados al aislamiento de fallas y restauración del servicio, respectivamente. El problema es descrito por un modelo matemático multi-objetivo, donde la primera función objetivo minimiza el nivel de energía no servida del sistema (NENS) y la segunda los costos de inversión del proyecto. El conjunto de restricciones considera criterios operativos del sistema. Como estrategia de solución se introduce el concepto de áreas operativas, las cuales disminuyen esfuerzos computacionales al considerar que el NENS por área permanece constante. En la solución del problema se emplea un algoritmo elitista de ordenamiento no dominado (NSGA-II). Los resultados obtenidos reflejan la validez de la metodología propuesta y su posibilidad de aplicación a sistemas de distribución reales.

INTRODUCCIÓN

Los sistemas de distribución reciben la energía proveniente de los sistemas de transmisión y la entregan a los consumidores finales, con valores de tensión y frecuencia adecuados para el consumo. Para garantizar estas características ante eventos que alteren sus condiciones de operación normal, las empresas de distribución eléctrica emplean estrategias de detección y aislamiento de zonas falladas y recuperación de zonas que quedan por fuera del servicio, para así disminuir los efectos causados por el evento y mejorar los indicadores de confiabilidad del sistema [1].

Adicionalmente los entes reguladores con el fin de garantizar a los usuarios un servicio de energía eléctrica seguro y confiable, fijan políticas de calidad y confiabilidad que son de obligatorio cumplimiento para las empresas distribuidoras [2]. Esto implica un gran reto para las empresas, ya que la regulación premia la buena calidad del servicio, pero castiga con sanciones económicas a quienes están fuera de sus lineamientos.

De acuerdo a lo anterior, las electrificadoras se han visto en la necesidad de automatizar sus redes eléctricas para mejorar las condiciones operativas de su sistema y cumplir con las políticas regulatorias del sector. Los reconectadores, debido a sus condiciones de operación automática, permiten dar cumplimiento a estas situaciones, dado que posibilitan el aislamiento de fallas y la recuperación de zonas de carga afectadas.