Ingeniería Eléctrica · 2007
Mejoramiento de la confiabilidad en sistemas de distribución mediante reconfiguración de circuitos primarios
La confiabilidad en sistemas de distribución, es una forma de brindar seguridad y tranquilidad a todos los que de una u otra manera se benefician del consumo de energía eléctrica, ya que establece estándares en la continuidad del servicio que hacen que los agentes distribuidores se preocupen cada vez mas por el servicio que están suministrando, tratando de prever y corregir oportunamente todo aquello que interrumpa el correcto funcionamiento del sistema. Para cuantificar la confiabilidad del sistema de distribución se puede recurrir a los índices de confiabilidad los cuales brindan suficiente información acerca del servicio suministrado, el desempeño de la red eléctrica, el comportamiento de sus componentes y suministran información útil para tomar decisiones que afecten el futuro de la red. Una manera eficiente de minimizar estos índices de confiabilidades es la reconfiguración de alimentadores de circuitos primarios, permitiendo encontrar redes con topologías en las que la confiabilidad es el factor más importante. En este trabajo se presenta un algoritmo genético que permite reconfigurar el sistema de distribución para minimizar los índices de confiabilidad, en el que la función objetivo pude ser minimizar SAIFI, minimizar SAIDI o minimizar SAIFI+SAIDI y la selección puede realizarse por torneo o por ruleta. Se presenta también un método para generar la población del algoritmo genético, en el que las redes obtenidas son radiales y además todos los nodos de la red están conectados, reduciendo de esta manera el tiempo de ejecución ya que no se tendrá que recurrir a otros programas para evaluar la radialidad y conectividad de la red generada, además se hace uso del mismo algoritmo para realizar el cruzamiento, garantizando que las nuevas poblaciones sean radiales y que tengan las características de sus padres.
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Contenido
- Tabla 2.1 Niveles de Tensiónp. 16
- Tabla 2.2 Niveles de Tensión según NTC 1340p. 16
- Tabla 4.1 Valores de y de la figura 4.10p. 36
- Tabla 4.2 Resultados para la figura 4.10p. 37
- Tabla 5.1 Valores para el ejemplo de selecciónp. 43
- Tabla 6.1 Valores del ejemplo para calcular p. 53
- Tabla 6.2 Valores asignado a cada individuop. 53
- Tabla 6.3 Ordenamiento por niveles de la figura 6.3p. 56
- Tabla 6.4 Matriz B para el ejemplo de ordenamiento nodalp. 57
- Tabla 6.5 Primer paso del ordenamiento nodalp. 57
- Tabla 6.6 A. Segundo paso del ordenamiento nodalp. 58
- Tabla 6.6 B. Segundo paso del ordenamiento nodalp. 58
- Tabla 6.7 A. Tercer paso del ordenamiento nodalp. 59
- Tabla 6.7 B. Tercer paso del ordenamiento nodalp. 59
- Tabla 6.8 A Cuarto paso del ordenamiento nodalp. 60
- Tabla 6.8 B Cuarto paso del ordenamiento nodalp. 60
- Tabla 6.10 Matriz B del sistemap. 64
- Tabla 6.9 A. Quinto paso del ordenamiento nodalp. 60
- Tabla 6.9 B Quinto paso del ordenamiento nodalp. 61
- Tabla 6.10 Matriz B del sistemap. 64
- Tabla 8.1 Resultados sistemas de pruebap. 102
- Tabla A1 Datos sistema IEEE 14 nodosp. 109
- Tabla A1.1 Datos sistema IEEE 14 nodosp. 109
- Tabla A1.2 Datos sistema IEEE 14 nodosp. 109
- Tabla A2.1 Datos sistema IEEE 33 nodosp. 110
- Tabla A2.2 Datos sistema IEEE 33 nodosp. 111
- Tabla A3.1 Datos sistema propuesto de 29 nodosp. 113
- Tabla A3.2 Datos sistema propuesto de 29 nodosp. 114
- Tabla A4.1 Datos sistema propuesto de 15 nodosp. 114
- Tabla A4.2 Datos sistema propuesto de 15 nodosp. 115
- Figura 2.1 Topología radial del sistema de distribuciónp. 17
- Figura 2.2 Tipo de conexionesp. 18
- Figura 2.3 Consumo de energía eléctrica por sectoresp. 18
- Figura 3.1 Diagrama del espacio de estados de un sistema de dos elementosp. 26
- del ciclo operación-falla-reparación-operaciónp. 27
- Figura 4.1 Topología inicial del ejemplo gráficop. 29
- Figura 4.2 Primera reconfiguración del ejemplo gráficop. 30
- Figura 4.3 Segunda reconfiguración del ejemplo gráficop. 30
- Figura 4.4 Tercera reconfiguración del ejemplo gráficop. 31
- Figura 4.5 Cuarta reconfiguración del ejemplo gráficop. 31
- Figura 4.6 Quinta reconfiguración del ejemplo gráficop. 32
- Figura 4.7 Sexta reconfiguración del ejemplo gráficop. 32
- Figura 4.8 Séptima reconfiguración del ejemplo gráficop. 33
- Figura 4.9 Octava reconfiguración del ejemplo gráficop. 33
- Figura 4.10 Efecto de la reconfiguración en la confiabilidad (red1)p. 35
- Figura 4.11 Efecto de la reconfiguración en la confiabilidad (red2)p. 37
- Figura 4.12 Efecto de la reconfiguración en la confiabilidad (red3)p. 38
- Figura 5.1 Comparación de un string con un cromosomap. 41
- Figura 5.2 Esquema básico de un algoritmo genéticop. 42
- Figura 5.3 Ejemplo de selección usando rankingp. 44
- Figura 5.4 Ejemplo de selección usando ruletap. 44
- Figura 5.5 Crossover de punto simplep. 45
- Figura 5.6 Crossover multipuntop. 46
- Figura 6.1. Representación del sistema de distribuciónp. 54
- Figura 6.2 Ejemplo de las estructuras Árbol y Coárbolp. 55
- Figura 6.3 Ejemplo de ordenamiento nodal del sistema de distribuciónp. 56
- Figura 6.4 Diagrama de flujo del algoritmo de flujo de cargap. 63
- Figura 6.5 Diagrama de flujo del algoritmo de soluciónp. 65
- Figura 6.6 forma de la red por medio del conjunto de nodosp. 66
- Figura 6.7 Proceso de cruzamientop. 68
- Figura 7.1 Sistema IEEE de 14 nodosp. 69
- 14 en la opción 1p. 70
- 14 en la opción 2p. 71
- 29 en la opción 1p. 72
- 14 en la opción 4p. 73
- opción 5p. 102
- Figura 7.7 Red propuesta para S14 en todas las opcionesp. 74
- Figura 7.8 Sistema propuesto de 29 nodosp. 75
- Figura 7.9 red propuesta en la opción 1 para S 29p. 76
- opción 1p. 102
- Figura 7.11 red propuesta en la opción 2 para S 29p. 78
- S29 en la opción 1p. 80
- Figura 7.13 red propuesta en la opción 3 para S 29p. 80
- opción 3p. 102
- Figura 7.15 red propuesta en la opción 4 para S 29p. 82
- opción 4p. 102
- Figura 7.17 red propuesta en la opción 5 para S 29p. 84
- S29 en la opción 5p. 85
- Figura 7.19 Sistema IEEE de 33 nodosp. 86
- Figura 7.20 Red propuesta en la opción 1 para S 33p. 87
- opción 1p. 102
- opción 2p. 102
- Figura 7.23 Red propuesta para S33 en la opción 3p. 90
- opción 3p. 102
- opción 4p. 102
- Figura 7.27 Red propuesta para S33 en la opción 5p. 94
- opción 5p. 102
- Figura 7.29 Sistema propuesto de 15 nodosp. 96
- opción 1p. 102
- opción 2p. 102
- opción 3p. 102
- opción 4p. 102
- opción 5p. 102
- Figura 7.35 Red propuesta en todas las opciones para S15p. 102