Abstract

AMAYA VASQUEZ, Luis  and  CAMPANA MOLINA, Miguel Ángel. Diseño Óptimo de Redes Eléctricas de Distribución Mediante Modelos de Optimización. Ing. compet. [online]. 2023, vol.25, n.1, e-20311572.  Epub Dec 30, 2022. ISSN 0123-3033.  https://doi.org/10.25100/iyc.v25i1.11572.

El presente trabajo propone una metodología alternativa para diseñar de manera óptima un sistema eléctrico de distribución sobre un área urbana real. De la página web de una empresa distribuidora (plataforma GIS), se extrae un polígono de red de medio voltaje (MT) el cual sirve como patrón de comparación. Al polígono extraído se le realiza un re-diseño de la red de media tensión. Tomando como premisa que es una nueva urbanización que requiere ser dotada de energía eléctrica, con todas las exigencias técnicas que impone el ente regulador, buena calidad de energía y al mínimo costo. Para lograr este cometido se usan dos modelos matemáticos de optimización. La metodología inicia delimitando el área del proyecto de forma georreferenciada, en esta área se ubican 36 posibles sitios en los cuales se puede instalar los transformadores de distribución que dotarán de energía eléctrica a la nueva urbanización. El primer modelo de optimización determina el número de transformadores a instalar mediante una función objetivo de minimización, las restricciones del modelo son: capacidad de los transformadores (KVA) y la cobertura (número de abonados conectados a la red de baja tensión de cada trasformador). Una vez determinado el número de transformadores a instalar y su respectiva ubicación óptima georreferenciada, se corre el segundo modelo de optimización de tipo heurístico, basado en la teoría de grafos, se calcula el árbol de mínima expansión para la conexión de la red eléctrica de media tensión, de esta forma se interconecta los trasformadores del proyecto con la mínima distancia, por ende, se optimiza el costo de construcción. Estos modelos de optimización son implementados y resueltos con los softwares Matlab y LpSolve. La topología encontrada con los dos modelos propuestos es evaluada eléctricamente mediante la corrida de flujos de potencia con el software CYMEDIST. Finalmente se evalúa la metodología de diseño propuesta, comparando los parámetros eléctricos obtenidos con los modelos de optimización versus los parámetros eléctricos que cuenta el polígono extraído del sistema GIS de la empresa distribuidora.

Keywords : Calidad de energía; Georreferenciación; Optimización; Planeación; Redes de Distribución.

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