Flujo óptimo de potencia: herramienta computacional para el cálculo de flujos óptimos de potencia, considerando diferentes formulaciones AC, DC y linealización de función objetivo.

Abstract

En el presente Trabajo de Integración Curricular (TIC) se implementan, en una herramienta computacional en lenguaje Python, modelos matemáticos y métodos computacionales para la solución del Flujo Óptimo de Potencia (OPF). La herramienta computacional es aplicada al Sistema Nacional Interconectado ecuatoriano (SNI) y los resultados obtenidos son comparados con los obtenidos por los programas computacionales PandaPower y Matpower, de libre acceso. Los modelos implementados son: i) OPF-DC tradicional, que no considera pérdidas de potencia activa, ii) OPF-DC modificado de manera que considere el efecto de las pérdidas de potencia activa, iii) OPF-AC considerando función de costos cuadrática, y, iv) OPF-AC con linealización de la función de costos; estos modelos determinan el parque de generación de mínimo costo necesario para satisfacer la demanda total. Este proceso implica el manejo de gran cantidad de datos y complejos algoritmos de optimización, por tal razón, se hace necesario el uso de una herramienta computacional que facilite el proceso. El presente trabajo presenta la formulación e implementación de los modelos OPF-AC y OPF-DC haciendo uso de la librería PYOMO de Python. La herramienta computacional es aplicada a los sistemas IEEE de 14 barras y SNI ecuatoriano, obteniéndose excelentes resultados validados mediante programas académicos de libre acceso como PandaPower y Matpower.