Planeación de sistemas secundarios de distribución usando el algoritmo branch and bound

Secondary distribution system planning using branch and bound algorithm

En este trabajo se plantea una metodología para la solución del problema del planeamiento de sistemas secundarios de distribución considerando un modelo de programación lineal entero mixto (PLEM), el cual considera la ubicación y dimensionamiento de transformadores de distribución, el dimensionamiento y rutas de circuitos secundarios y sus costos variables. Para la solución del problema se emplea el algoritmo Branch and Bound. Los resultados obtenidos en un sistema de prueba empleado en la literatura especializada muestran la validez y efectividad de la metodología propuesta.

1 INTRODUCCIÓN

Debido a la importancia que tiene para el ser humano el consumo de la energía eléctrica, sería poco probable que de acuerdo a las condiciones del mundo actual el hombre pudiera satisfacer sus necesidades sin depender de los sistemas eléctricos. Por eso para garantizar que el ser humano tenga a su disposición energía durante las 24 horas del día es necesario que se consideren diferentes aspectos técnicos, económicos, ambientales y políticos con el fin de abastecer la demanda de potencia exigida por los centros de consumo. La manera como se satisfaga la energía actual y futura, garantizando los aspectos mencionados anteriormente, se conoce como el planeamiento de sistemas secundarios de distribución.

El objetivo principal del planeamiento de un sistema secundario de distribución es abastecer la demanda de potencia garantizando que durante su expansión se cumplan un conjunto de restricciones técnicas impuestas por los sistemas eléctricos, a un precio razonable que beneficie a las empresas distribuidoras de energía y a los usuarios.

En la literatura especializada los trabajos existentes alrededor de esta temática formulan el problema como un problema de programación lineal entero mixto (PLEM) y no lineal entero mixto (PNLEM), donde el objetivoprincipal es minimizar una función de costos de instalación y operación, sujeta a un conjunto de restricciones técnicas.

Costa et al [1] plantean para solucionar el problema un modelo matemático en el que son considerados la ubicación y capacidad de transformadores de distribución, y la ruta y dimensión de la red secundaria. La metodología usada consiste en dividir el problema en tres etapas. La primera considera la localización de los transformadores de distribución, la segunda realiza el diseño de la red secundaria y la tercera etapa selecciona la ruta adecuada para la red primaria a partir de la red existente.