Location and size of renewable energy sources and capacitors in radial distribution systems with commercial losses

Localización y dimensionamiento de energías renovables y capacitores en sistemas de distribución radiales con pérdidas comerciales

El uso de la Generación Distribuida (GD) en sistemas de distribución radial ayuda a mejorar la eficiencia energética mediante la reducción de pérdidas técnicas, lo que mejora la calidad de la energía eléctrica, mejora la confiabilidad, reduce la congestión de la red y proporciona otros beneficios. Aunque la GD puede ser usada en sistemas de distribución con pérdidas comerciales, se necesitan mejores relaciones y soluciones, especialmente aquellas que incluyan recursos renovables. En esta investigación, hemos usado paneles solares, turbinas eólicas y capacitores para evaluar los efectos de la compensación de potencia activa y reactiva en sistemas de distribución con altos porcentajes de pérdidas comerciales. Debido a que la búsqueda de las mejores ubicaciones para compensar la red necesita considerar combinaciones de potencia activa, potencia reactiva y nodos de ubicación, consideramos tres algoritmos metaheurísticos: algoritmo genético (GA), enjambre de partículas (PSO) y algoritmo basado en murciélagos (BA). Los resultados principales muestran que la localización y dimensionamiento de los recursos de energía renovables y capacitores, considerando pérdidas comerciales, ayudan a reducir las pérdidas técnicas y los costos de generación. Las turbinas eólicas redujeron las pérdidas técnicas porque tenían bajos costos de inversión y una gran cantidad de recursos disponibles en comparación con los resultados obtenidos con los paneles solares, los que mostraron solo alguna reducción de pérdidas técnicas y un pequeño aumento en los costos. El sistema híbrido también mostró una buena reducción de las pérdidas, especialmente cuando se utilizaron menos paneles solares.

INTRODUCCIÓN

Las pérdidas totales de energía de los sistemas de distribución se dividen en pérdidas técnicas y pérdidas comerciales. Las pérdidas técnicas son las producidas por los parámetros de la red que aumentan los costes, incrementan la congestión de la red, reducen la transferencia de energía y crean problemas de estabilidad de la tensión. Las pérdidas comerciales son el resultado del robo de energía, los errores de medición, facturación y datos, y las diferencias en los balances de energía [1-3]; sus mayores impactos incluyen la interferencia en la expansión de la red y los efectos ambientales negativos.

En los países de América Latina, algunos sistemas de distribución sufren un gran porcentaje de pérdidas de energía, volviéndose ineficientes y causando grandes problemas a los operadores de los sistemas de distribución (DSO) debido a los altos costes de mantenimiento. En consecuencia, las compañías eléctricas, las entidades gubernamentales y los investigadores están continuamente interesados en encontrar nuevos métodos para mejorar la eficiencia de las redes.