Ubicación óptima de reconectadores y fusibles en sistemas de distribución
DOI:
https://doi.org/10.15332/iteckne.v13i2.1476Palabras clave:
Algoritmo genético, fusibles, confiabilidad, modelo matemático no lineal, sistemas de distribución, reconectadoresResumen
En este artículo se presenta una metodología para resolver el problema de localización óptima de reconectadores y fusibles en sistemas de distribución de energía, para mejorar indicadores de confiabilidad asociados a la frecuencia con la que inciden las fallas transitorias y permanentes en los sistemas de distribución. Para formular el problema se plantean dos modelos matemáticos no lineales de tipo binario que consideran la ubicación de reconectadores y fusibles bajo dos escenarios de coordinación, denominados fuse save scheme y fuse blow scheme. El primer modelo minimiza el índice SAIFI y el segundo minimiza el índice MAIFI. El conjunto de restricciones es el mismo para ambos modelos, el cual considera características técnicas y operativas. Como estrategia de solución se propone una metodología que considera dos esquemas diferentes de solución: la primera emplea el optimizador comercial GAMS y la segunda usa como técnica de solución un algoritmo genético de Chu & Beasley (AGCB). Con el fin de verificar la validez de ambas estrategias, estas son aplicadas a dos sistemas de prueba de la literatura especializada, comparando los resultados obtenidos.
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M. T. G. Donalvo, A. E. D. Tio and W. R. D. Tarnate, “Maximizing reliability by optimal siting of distributed generation and protective devices,” Environment and Electrical Engineering (EEEIC), 2015 IEEE 15th International Conference on, Rome, 2015, pp. 455-460. Doi: 10.1109/EEEIC.2015.7165205.
B. Baruah, S. Das and M. Ghosh, “Optimal placement of protective devices in a distributed power system,” 2015 Annual IEEE India Conference (INDICON), New Delhi, 2015, pp. 1-6. doi: 10.1109/INDICON.2015.7443358.
Yuting Tian and J. Mitra, “A pareto-optimal approach to design of distribution system protection,” North American Power Symposium (NAPS), 2015, Charlotte, NC, 2015, pp. 1-5. doi: 10.1109/NAPS.2015.7335250.
Kagan N., Prieto H., Barioni C., Robba J., “Otimização da Qualidade de Fornecimento pela Localização de Dispositivos de Proteção e Seccionamento em Redes de Distribuição”, Anais do II Seminário Brasileiro Sobre Qualidade de Energia Elétrica (Digital -CD), 16 a 19 de Novembro de 1997, São Lourenço – MG.
F. Soudi and K. Tomsovic, “Optimized distribution protection using binary programming,” in IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 13, no. 1, pp. 218-224, Jan 1998. doi: 10.1109/61.660881.
F. Soudi and K. Tomsovic, “Optimal trade-offs in distribution protection design,” in IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 16, no. 2, pp. 292-296, Apr 2001. doi: 10.1109/61.915498.
N. Kagan and C. C. B. Oliveira, “Goal planning and risk analysis for distribution reliability indices,” Electricity Distribution, 2001. Part 1: Contributions. CIRED. 16th International Conference and Exhibition on (IEE Conf. Publ No. 482), Amsterdam, 2001, pp. 6 pp. vol.2-. doi: 10.1049/cp:20010752.
Silva, L.G.W. Alocação otimizada de dispositivos de proteção em sistemas de distribuição de energia elétrica. Dissertação (Mestrado) - Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, Universidade Estadual Paulista, Ilha Solteira, 2002.
Silva, L.G.W. Desenvolvimento de uma metodologia integrada para alocação otimizada de dispositivos de controle e proteção previsão de carga em sistemas de energia elétrica. Dissertação (Doutorado) - Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, Universidade Estadual Paulista, Ilha Solteira, 2005.
Moreti, E. Análises e estudos para alocação e ajustes de dispositivos de proteção em redes de média tensão de energia elétrica com geração Distribuída. Dissertação (Mestrado) - Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, Universidade Estadual Paulista, Ilha Solteira, 2007.
Reyes J., Morales M., Garcia-Santander L., Pezoa J. E., “Optimal location of reclosers in distribution networks in order to minimize the average interruption frequency”. Revista: Ingeniare, Vol 17, No 2, April 2009 pp. 205-212.
M. H. Kim, S. H. Lim, J. F. Moon and J. C. Kim, “Method of Recloser-Fuse Coordination in a Power Distribution System With Superconducting Fault Current Limiter,” in IEEE Transactions on Applied Superconductivity, vol. 20, no. 3, pp. 1164-1167, June 2010. doi: 10.1109/ TASC.2010.2040821.
G. D. Ferreira, A. S. Bretas and G. Cardoso, “Optimal distribution protection design considering momentary and sustained reliability indices,” Modern Electric Power Systems (MEPS), 2010 Proceedings of the International Symposium, Wroclaw, 2010, pp. 1-8.
F. Darabi, A. T. Shooshtari, E. Babaei and S. Darabi, “Reliability cost allocation of protective devices using binary programming,” Business, Engineering and Industrial Applications (ISBEIA), 2011 IEEE Symposium on, Langkawi, 2011, pp. 469-474. doi: 10.1109/ISBEIA.2011.6088860.
C. Toro, R. A. Hincapié, R. A. Gallego, “Ubicación Óptima de Elementos de Protección en Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica,” Revista Scientia Et Technica, vol. XVI, núm. 48, agosto, 2011, pp. 13-18. Universidad Tecnológica de Pereira. Pereira, Colombia.
G. D. Ferreira, A. S. Bretas, “A Nonlinear Programming Model for Electric Distribution System Reliability Optimization”. Department of Electrical Engineering, Federal University of Rio Grande do Sul, Mayo 2012.
C. A. Peñuela, “Desemvolvimento de Técnicas e Modelos Matemáticos para Solução do Problema do Manejamento da Expansão e Operação de Sistemas de Distribuçã de Energia Eléctrica Com Geradores Distribuídos”. Universidade Estadual Julio de Mesquita Filho, Facultade de Engenharia, Campus Ilha Solteira, 2012.
A. E. D. C. Tio, I. B. N. C. Cruz, B. M. Malquisto and R. D. del Mundo, “A binary programming model for reliability optimization considering fuse-blow and fuse-save schemes,” TENCON 2012 - 2012 IEEE Region 10 Conference, Cebu, 2012, pp. 1-6. doi: 10.1109/TENCON.2012.6412247.
Sh. Abdi, K. Afshar, S. Ahmadi, N. Bigdeli, M. Abdi, “Optimal recloser and sectionalizer allocation in distribution networksusing IPSO-Monte Carlo approach”. Imam Khomeini International University, Electrical Engineering Department, 2013.
J. H. Holland, “Adaptation in natural and artificial system: An introductory analysis with applications to biology, control and artificial intelligence”. The University of Michigan Press, 1975.
D. E. Goldberg, “Genetics Algorithms in search optimization and machine Learning,” Addison Wesley Reading, Mass, 1989.
Z. Michalewicz, “Genetics Algorithms + data structure evolution programs,” Artificial Intelligence, Springer, Berlin, 1996.
P.C. Chu and J.E. Beasly, “A Genetic Algorithm for the generalized assignment problem,” Computers Operation Research, 24(1), pp 17-23, 1997.
R. A. Gallego; A. H. Escobar., E. Toro. “Técnicas metaheurísticas de optimización,” 2 ed. Pereira: Universidad Tecnológica de Pereira, 2008.
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