Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/10589
Título : Optimización de pérdidas de potencia activa en el Sistema Híbrido de las Islas Santa Cruz y Baltra, utilizando un algoritmo de enjambre de partículas (PSO)
Autor : Layedra Talla, Jonathan Paúl
Palabras clave : Sistemas eléctricos de potencia
Potencia
Energías renovables
Fecha de publicación : 22-may-2015
Editorial : Quito : EPN, 2015.
Resumen : Resumen .- La minimización de pérdidas de potencia activa en la operación de los sistemas eléctricos ha tomado significativa trascendencia debido a la necesidad de mejorar la eficiencia de los sistemas y en consecuencia disminuir sus costos operativos. Bajo esta premisa, este proyecto presenta resultados de la implementación de un algoritmo de optimización con enjambre de partículas (Particle Swarm Optimization-PSO) mediante el cual se llega a una solución cuasi óptima en la que cumpliendo con las restricciones establecidas en el sistema de potencia se logra minimizar las pérdidas. Se optó por el uso de este tipo de optimización debido al alto grado de no linealidad que presenta la modelación de un sistema eléctrico de potencia y debido a que se necesita trabajar tanto con variables continuas (setpoint de AVRs) como con variables discretas (Taps de trasformadores y pasos de reactores). La implementación del algoritmo se realizó a través del módulo DIgSILENT Programming Language (DPL), perteneciente al software PowerFactory. La efectividad del algoritmo se corrobora a través del sistema IEEE 14 Barras, teniendo resultados satisfactorios y llegando a una minimización de pérdidas activas de aproximadamente un 10% en toda la red, resaltando que el proceso de convergencia tuvo una rapidez de 7 segundos lo cual implica que se tiene una técnica de optimización acorde tanto a la complejidad del sistema eléctrico como a los requerimientos de una Red Inteligente para la toma de decisiones en tiempo real. Posteriormente, se valida el algoritmo en el Sistema Híbrido de las Islas Santa Cruz y Baltra cuya red se caracteriza por estar compuesta de generación convencional (generación térmica) más generación no convencional (eólica, fotovoltaica y almacenamiento en Baterías BESS) que interactúan para lograr el abastecimiento de energía a la demanda existente. Es importante destacar que dicha validación es relevante en el contexto energético, ya que permite establecer condiciones operativas eficientes orientadas a disminuir pérdidas, favoreciendo a la disminución del impacto ambiental provocado por la operación de generadores diésel y, consecuentemente, contribuyendo a la conservación ambiental del paraíso natural del Archipiélago de Galápagos. La aplicación de los resultados obtenidos, implicarían la necesidad de contar con un centro de despacho que permita la incorporación de acciones de control tendientes a mantener operando al sistema en condiciones lo más cercanas posibles al punto cuasi óptimo establecido por el PSO. La incorporación de nuevos avances como los vinculados a redes inteligentes permitirían recibir y transmitir señales y comandos de control de forma automática y en tiempo real para que el sistema de potencia se auto regule y opere en puntos cuyas pérdidas de potencia activa sean las mínimas posibles y siempre respetando las restricciones operativas de los equipos. La aplicación del algoritmo en el sistema Hibrido de Generación de Energía Eléctrica (SHGEE) de las islas Santa Cruz y Baltra pertenecientes al Archipiélago de Galápagos arrojó resultados muy aceptables con aproximadamente un 7% de reducción en las pérdidas de potencia activa, resultado que técnica, económica y ambientalmente ayudan a la operación del sistema eléctrico de una forma eficiente y permiten el ahorro de recursos energéticos. Abstract .- The active power losses minimization in the power system operation has taken significant importance due to the need to improve system efficiency and thus reduce operating costs. Under this premise, this project presents results of the implementation of an optimization algorithm with particle swarm (Particle Swarm Optimization - PSO) by which you come to a near optimal solution in which compliance with the constraints in the power system is achieved minimize losses. We chose to use this type of optimization due to the high degree of nonlinearity which presents the power system modeling and because it needs to work both with continuous variables (AVRs setpoint) as discrete variables (Taps position and reactors steps). The implementation of the algorithm is performed using DIgSILENT Programming Language (DPL) belonging to PowerFactory software module. The effectiveness of the algorithm is confirmed through the IEEE 14 BUS SYSTEM, having satisfactory results and reaching a significant optimization that minimizing approximately 10% across the grid, standing out that the convergence process last 7 seconds, which implies that it has an optimization technique according to both the complexity of the electrical system and the requirements of a Smart Grid for decision making in real time. Subsequently, the algorithm is validated on the Santa Cruz and Baltra Island Hybrid System whose grid is characterized by being composed of conventional generation (thermal generation) plus unconventional generation (wind, solar and BESS batteries) that interact to achieve energy supply to the demand. Is important, this validation is relevant in the energy context, allowing establish efficient operating conditions aimed at reducing losses, favoring the reduction of the environmental impact caused by the operation of diesel generators and, consequently, contribute to environmental conservation Paradise Nature of the Archipiélago de Galápagos. The application obtained results imply the need for a dispatch center that allows the incorporation of control actions aimed at maintaining operating system in conditions as close as possible to the near optimum set by the PSO. The incorporation of new advances like to Smart Grids would receive and transmit signals and control commands automatically and in real time so that the power system is self-govern and operate in points whose active power losses are the minimum possible and respecting the operational constraints of equipment. The algorithm implementation in the Baltra and Santa Cruz Islands Hybrid System (SHGEE) of belonging to the Archipiélago de Galápagos produced very acceptable results with about 7% of reduction in active power losses, a result that technically, economically and environmentally help the operation of the electric system efficiently and allow saving energy resources.
Descripción : 97 hojas : ilustraciones, 29 x 21 cm + CD-ROM 6267
URI : http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/10589
Aparece en las colecciones: Tesis Ingeniería Eléctrica (IE)

Ficheros en este ítem:
Fichero Descripción Tamaño Formato  
CD-6267.pdf5,79 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Este ítem está protegido por copyright original



Los ítems de DSpace están protegidos por copyright, con todos los derechos reservados, a menos que se indique lo contrario.