Balanceamiento de la Carga Trifásica y Minimización de Pérdidas en Redes Eléctricas de Distribución usando Meta-Heurísticas

Abstract

En el presente trabajo se aborda el problema del desbalanceamiento trifásico de voltaje y pérdidas activas en los sistemas eléctricos de distribución de topología radial. El desbalanceamiento trifásico, en sistemas de distribución, produce un incremento en las pérdidas de flujo de potencia activa y grandes desvíos de voltaje, que limitan la capacidad de distribución de la energía eléctrica hasta los consumidores, pudiendo incluso provocar sobrecalentamiento en las líneas de distribución, transformadores y en los demás equipamientos. Una manera de resolver este problema es a través de procedimientos de reconfiguración, mediante maniobras de abertura y/o cierre de interruptores, alterando la topología del sistema a una configuración más conveniente del sistema de distribución. Se implementa un algoritmo de reconfiguración basado en los Algoritmos Genéticos, dada su probada eficiencia en la optimización de problemas tecnológicos y complejos de gran porte. Sin embargo, para abarcar los problemas de balanceamiento de cargas y pérdidas de sistemas de distribución, en condiciones de demanda máxima, dicho Algoritmo Genético fue adaptado para problemas de optimización simultánea de dos objetivos (multi-objetivo). El primer objetivo, a optimizar, corresponde a las pérdidas activas y el segundo objetivo está asociado con el índice de desequilibrio trifásico de voltaje. La determinación de las pérdidas del sistema y de la barra con mayor índice de desequilibrio trifásico de voltaje se realiza a través del flujo de potencia trifásico; para el cual, fue desarrollado un algoritmo de flujo de potencia trifásico, adaptado para sistemas de distribución de topología radial. Con la finalidad de demostrar la eficiencia del algoritmo de reconfiguración implementa do, se consideraron dos Sistemas Eléctricos de Distribución radiales, desbalanceados, y en condiciones de operación de máxima carga.