Optimización de la configuración de redes de distribución utilizando técnicas heurísticas puras basadas en el sentido del flujo de potencia por las líneas

Abstract

Los sistemas eléctricos de potencia se encargan de generar, transmitir y distribuir la energía eléctrica desde los centros de generación a los consumidores finales. En el ámbito de la distribución, diferentes estudios indican que hasta el 10% de la generación total de potencia se desaprovecha en pérdidas en las líneas de transmisión. Es por ello, que se estudie e investigue cada método o técnica capaz de reducir las pérdidas en el sistema de distribución.

Las redes de distribución eléctricas se diseñan de forma que se encuentran débilmente malladas. Sin embargo su operación es radial, es decir, no es posible alimentar a una carga mediante dos alimentadores diferentes. Esta disposición radial permite un dimensionamiento y coste de los elementos de protección más económicos que si la explotación fuese con la red mallada. El problema de reconfiguración intenta obtener la red radial que alimenta a todos los receptores y que a su vez posea las menores pérdidas en las líneas.

De entre los enfoques que se plantean a la hora de reducir la fuerte combinatoria del problema, existe uno que permite mejorar el esfuerzo computacional de forma considerable. Consiste en buscar un conjunto de reglas heurísticas basadas en el conocimiento del problema.

En esta tesis se ha propuesto una nueva heurística para resolver el problema de reconfiguración de redes, basada en el sentido de los flujos de potencia. Como consecuencia de la misma se ha introducido el concepto de nudo de ruptura para la potencia activa y reactiva en redes de corriente alterna.

Varios algoritmos, basados en la heurística propuesta, se han aplicado a un conjunto de redes de prueba obtenidas de la literatura técnica. Esto ha permitido la validación de los mismos comparándolos con los resultados publicados. Los resultados alcanzados cumplen satisfactoriamente en cuanto a la calidad de la solución (óptimo) y en cuanto al tiempo de ejecución de los algoritmos.

Asimismo, se ha desarrollado un nuevo método aproximado de resolución de las redes de distribución, el cual reduce considerablemente el tiempo de ejecución de los algoritmos.