Reconfiguración de redes de distribución de energía eléctrica basada en optimización de mapeo media – varianza

Abstract

Resumen .- Esta investigación propone una metodología de solución basada en el algoritmo de optimización de mapeo media – varianza (MVMO), para resolver el problema de reconfiguración de redes radiales de sistemas de distribución de energía eléctrica (SDR), cuyo objetivo es determinar la combinación óptima de apertura-cierre de seccionadores en los ramales de la red que conlleva simultáneamente a un mínimo valor pérdidas de potencia activa, un perfil mejorado de voltaje, y el cumplimiento de las restricciones operativas de voltaje y topología radial. Además, de la revisión de los principios del MVMO, se evalúa su extensión, en base a preceptos de inteligencia de enjambre, a una variante denominada MVMOS, a fin de mejorar la efectividad del procedimiento de búsqueda del valor óptimo. La aplicación propuesta involucra la solución de un problema combinatorial con un espacio de búsqueda no-lineal, no convexo, y multimodal. Se implementa el algoritmo de MVMO y su variante MVMOS en el programa computacional MATLAB, para resolver el problema propuesto en un sistema prototipo ampliamente divulgado en la bibliografía especializada y que ha sido utilizado por varios autores para verificar el desempeño de otros algoritmos metaheurísticos. Abstract .- This research work introduces a methodology based on the mean-variance mapping optimization algorithm (MVMO), which is used to solve the problem of network reconfiguration of radial distribution systems (RDS) with the ultimate goal of determining the optimal combination of open/closed disconnectors that entails minimum active power losses, an enhanced voltage profile, as well as the fulfilment of operational restrictions associated to allowed nodal voltage deviations and radial topology. The rationale behind MVMO is thoroughly reviewed, and an extension, from swarm intelligence perspective, is explored in order to devise a new variant, which is termed as MVMOS, in order to attempt an improved search performance. The proposed application involves the solution of a combinatorial, with a non-linear, non-convex, and multimodal search landscape. The MVMO algorithm and its variant MVMOS are implemented in MATLAB environment in order to demonstrate and evaluate their performance by using a benchmark test system, which has been widely used in the literature for evaluating other meta-heuristic algorithms.