Un nuevo algoritmo de estimación de estado dinámico para redes de distribución utilizando diferentes métodos de pronóstico

A new dynamic state estimation algorithm for distribution networks using different forecasting methods distribution networks using different forecasting methods

El artículo presenta un algoritmo de estimación de estado para redes de distribución eléctrica utilizando el filtro de Kalman Unscented (UKF). A diferencia de otros métodos que utilizan voltajes nodales como variables de estado, este enfoque emplea potencia activa y reactiva nodal en el modelo dinámico. Para mejorar las predicciones, se compararon diferentes algoritmos de previsión de la demanda, y se utilizó el software OpenDSS como motor de cálculo.

El estudio se realizó en la red de distribución IEEE de 13 nodos y se simularon varios escenarios de generación de medidas. Se tomaron en cuenta los valores de medición proporcionados por una distribuidora de energía local. Los resultados mostraron diferentes niveles de rendimiento dependiendo del escenario y el método de pronóstico seleccionado. Esta metodología proporciona una alternativa efectiva para estimar el estado de las redes de distribución eléctrica, utilizando mediciones de potencia activa y reactiva nodal, y considerando diferentes enfoques de predicción de la demanda.

INTRODUCCIÓN

El estado de un sistema está definido por variables que proporcionan una representación completa de su condición interna en un momento dado 1.

La estimación del estado (SE) es una herramienta crucial en los sistemas de administración de energía. Su objetivo es buscar el estado más probable de la red a través de la adquisición de datos de medición para garantizar un funcionamiento seguro, confiable y óptimo. Además, otros algoritmos utilizan la estimación establecida como entrada para cálculos posteriores.

Las medidas incluyen voltajes, tensión y datos de inyección de potencia o corriente 2.

La estimación del estado es un área importante de investigación, principalmente en el área de sistemas de transmisión de potencia. Las técnicas más frecuentes consideran mínimos cuadrados ponderados (WLS) (3 y obtienen las soluciones aprovechando la alta redundancia de las medidas disponibles.

Los sistemas de distribución de energía presentan características que los diferencian de los sistemas de transmisión. Entre ellos se encuentran los siguientes:

- Topología radial con escasa presencia de mallas.

- Sistema de carga trifásico y desequilibrado.

- Cargas distribuidas separadas por distancias cortas.

- Alta relación resistencia-reactancia en los conductores.