Selección óptima de conductores en sistemas de distribución utilizando la versión discreta del algoritmo de senos y cosenos


Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.22517/23447214.25394

Palabras clave:

Algoritmo de Senos y Cosenos , Optimización metaheurísticas, Programación no lineal entera mixta , Redes trifásicas de distribución , Selección óptima de conductores

Resumen

El problema de selección óptima de calibres de conductores para sistemas de distribución de energía eléctrica se abordó en este artículo mediante la aplicación de la versión discreta del algoritmo de senos y cosenos (ASC).  La implementación de la metodología se solución propuesta se realiza en el software y e MATLAB para dos alimentadores de prueba compuestos de 8 y 27 nodos con topología radial. Para validar los resultados se emplea el software DigSILENT para obtener los perfiles de tensión y el costo de las pérdidas de energía mediante la aplicación del método de Newton-Raphson para flujo de potencia. Para comparar la eficiencia y robustez de la metodología propuesta se emplean el algoritmo genético de Chu & Beasley y la solución del modelo exacto de programación no lineal en el software GAMS.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Biografía del autor/a

Oscar Danilo Montoya Giraldo, Universidad Distrital Francisco José de Caldas

nació en Obando, Valle, Colombia, en 1989. Recibió los títulos de Ingeniero Electricista, Magíster en Ingeniería Eléctrica y Doctor en Ingeniería en la Universidad Tecnológica de Pereira, Colombia, en 2012, 2014 y 2019, respectivamente. Actualmente es profesor asistente en programas de ingeniería eléctrica en la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Colombia. Sus intereses de investigación incluyen optimización matemática, planificación y control de sistemas de potencia, energías renovables, almacenamiento de energía, dispositivos de protección, control basado en pasividad y análisis dinámico.

Lina María Riaño Enciso, Universidad Distrital Francisco José de Caldas

nació en Bogotá, Colombia en 1997. Recibió el título de Ingeniera Eléctrica de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas en el año 2022 y actualmente se es candidata a Magister en Ingeniería con énfasis en Ingeniería Eléctrica en la misma universidad.  Entre sus intereses investigativos se encuentran los sistemas eléctricos de distribución, optimización matemática y planeamiento de redes en media y baja tensión.

Wilmar Contreras Sepúlveda, Universidad Distrital Francisco José de Caldas

nació en Bogotá, Colombia en 1991. Recibió el título de Ingeniero Eléctrico de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas en el año 2022 y actualmente es candidato a Magister en Ingeniería con énfasis en Ingeniería Eléctrica en la misma universidad.  Entre sus intereses investigativos se encuentran los sistemas de transmisión de energía, sistemas eléctricos de distribución de energía eléctrica y planeamiento de redes en media tensión

Citas

[1]M. Lavorato, J. F. Franco, M. J. Rider and R. Romero, "Imposing Radiality Constraints in Distribution System Optimization Problems," in IEEE Transactions on Power Systems, vol. 27, no. 1, pp. 172-180, Feb. 2012, DOI: https://doi.org/10.1109/TPWRS.2011.2161349

[2] O. D. Montoya, A. Grajales, and R. A. Hincapié I., "Selección óptima de conductores en sistemas de distribución empleando el algoritmo búsqueda tabú," Ingeniare. Rev. Chil. Ing., vol. 26, no. 2, pp. 283-295, 2018, DOI: https://doi.org/10.4067/S0718-33052018000200283

[3]O. D. Montoya, A. Garces and C. A. Castro, "Optimal Conductor Size Selection in Radial Distribution Networks Using a Mixed-Integer Non-Linear Programming Formulation," in IEEE Latin America Transactions, vol. 16, no. 8, pp. 2213-2220, Aug. 2018, DOI: https://doi.org/10.1109/TLA.2018.8528237

[4] J. Castilho Neto, and A. M. Cossi, "Alocação de Cabos em Redes de Distribuição de Energia Elétrica de Média Tensão (MT) Utilizando Algoritmo Chu-Beasley," Simpósio Brasileiro de Sistemas Elétricos, SBSE, 2012, http://www.swge.inf.br/anais/sbse2012/PDFS/ARTIGOS/95891.PDF

[5] S. M. Ismael, S. H. E. A. Aleem and A. Y. Abdelaziz, "Optimal selection of conductors in Egyptian radial distribution systems using sine-cosine optimization algorithm," 2017 Nineteenth International Middle East Power Systems Conference (MEPCON), 2017, pp. 103-107, DOI: https://doi.org/10.1109/MEPCON.2017.8301170

[6] M. Granada-Echeverri, R. A. Hincapié-Isaza, and R. A. Gallego-Rendón, "Planeamiento de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica Usando Branch and Bound," Ingeniería, 10(2), 44-50. 2005.

[7] O. D. Montoya, A. Grajales, R. A. Hincapié, M. Granada and R. A. Gallego, "Methodology for optimal distribution system planning considering automatic reclosers to improve reliability indices," 2014 IEEE PES Transmission & Distribution Conference and Exposition - Latin America (PES T&D-LA), 2014, pp. 1-6, DOI: https://doi.org/10.1109/TDC-LA.2014.6955232

[8] J. F. Martínez-Gil, N. A. Moyano-García, O. D. Montoya, and J. A. Alarcon-Villamil, "Optimal Selection of Conductors in Three-Phase Distribution Networks Using a Discrete Version of the Vortex Search Algorithm," Computation 2021, 9(7), 80. DOI: https://doi.org/10.3390/computation9070080

[9] A. Y. Abdelaziz, and A. Fathy, "A novel approach based on crow search algorithm for optimal selection of conductor size in radial distribution networks," Engineering Science and Technology, an International Journal, 2017, 20(2), pp. 391-402; DOI: https://doi.org/10.1016/j.jestch.2017.02.004

[10] O. D. Montoya, F. M. Serra, C. H. De Angelo, H. R. Chamorro, and L. Alvarado-Barrios, "Heuristic Methodology for Planning AC Rural Medium-Voltage Distribution Grids," Energies 2021, 14(16), 5141; DOI: https://doi.org/10.3390/en14165141

[11] F. Mendoza, D. Requena, J. L. Bemal-agustin and J. A. Dominguez-navarro, "Optimal Conductor Size Selection in Radial Power Distribution Systems Using Evolutionary Strategies," 2006 IEEE/PES Transmission & Distribution Conference and Exposition: Latin America, 2006, pp. 1-5, DOI: https://doi.org/10.1109/TDCLA.2006.311451

[12] S. Manikandan, S. Sasitharan, J. V. Rao and V. Moorthy, "Analysis of optimal conductor selection for radial distribution systems using DPSO," 2016 3rd International Conference on Electrical Energy Systems (ICEES), 2016, pp. 96-101, DOI: https://doi.org/10.1109/ICEES.2016.7510623

[13] I. Kabir, I. Musa and A.D. Usman, "Optimal Conductor Selection in Radial Distribution Network Using Bat and Genetic Algorithm." Computing and Information Systems, vol. 23, no. 1, Feb. 2019, pp. 26+. Gale Academic.

[14] Seyedali Mirjalili, "SCA: A Sine Cosine Algorithm for solving optimization problems," Knowledge-Based Systems, vol. 96, 2016, pp. 120-133, DOI: https://doi.org/10.1016/j.knosys.2015.12.022

[15] Abualigah, L., Diabat, A. "Advances in Sine Cosine Algorithm: A comprehensive survey," Artif Intell Rev 54, 2567-2608 (2021). DOI: https://doi.org/10.1007/s10462-020-09909-3

[16] O. D. Montoya, A. Molina-Cabrera, H. R. Chamorro, L. Alvarado-Barrios, and E. Rivas-Trujillo, "A Hybrid Approach Based on SOCP and the Discrete Version of the SCA for Optimal Placement and Sizing DGs in AC Distribution Networks," Electronics 2021, 10(1), 26; DOI: https://doi.org/10.3390/electronics10010026

[17]S. Y. Bocanegra, O. D. Montoya, and A. Molina, "Sine-cosine optimization approach applied to the parametric estimation in single-phase transformers by considering voltage and current measures», DYNA, vol. 88, no. 219, pp. 19-27, nov. 2021. DOI: https://doi.org/10.15446/dyna.v88n219.93670

Descargas

    Vistas(Views): 138
  • PDF Descargas(Downloads): 134

Publicado

2023-06-30

Cómo citar

Montoya Giraldo, O. D., Riaño Enciso, L. M., & Contreras Sepúlveda, W. (2023). Selección óptima de conductores en sistemas de distribución utilizando la versión discreta del algoritmo de senos y cosenos . Scientia Et Technica, 28(02), 66–72. https://doi.org/10.22517/23447214.25394

Número

Vol. 28 Núm. 02 (2023): Abril-Junio 2023

Sección

Eléctrica

Licencia

Derechos de autor 2023 Scientia et Technica

Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.

Derechos de autor y licencias

La revista es de acceso abierto gratuito y sus artículos se publican bajo la licencia Creative Commons Atribución/Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo los mismos términos 4.0 Internacional — CC BY-NC-SA 4.0.

Los autores de un artículo aceptado para publicación cederán la totalidad de los derechos patrimoniales a la Universidad Tecnológica de Pereira de manera gratuita, teniendo en cuenta lo siguiente:  En caso de que el trabajo presentado sea aprobado para su publicación, los autores deben autorizar de manera ilimitada en el tiempo, a la revista para que pueda reproducirlo, editarlo, distribuirlo, exhibirlo y comunicarlo en cualquier lugar, ya sea por medios impresos,  electrónicos, bases de datos, repositorios, discos ópticos, Internet o cualquier otro medio  requerido.

Los cedentes mediante contrato CESIÓN DE DERECHOS PATRIMONIALES declaran que todo el material que forma parte del artículo está totalmente libre de derechos de autor de terceros y, por lo tanto, se hacen responsables de cualquier litigio o reclamación relacionada o reclamación relacionada con derechos de propiedad intelectual, exonerando de toda responsabilidad a la Universidad Tecnológica de Pereira (entidad editora) y a su revista Scientia et Technica. De igual forma, los autores aceptan que el trabajo que se presenta sea distribuido en acceso abierto gratuito, resguardando los derechos de autor bajo la licencia Creative Commons Atribución/Reconocimiento-No Comercial- Compartir bajo los mismos términos 4.0 Internacional — CC BY-NC-SA 4.0. 

 https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

A los autores, la revista Scientia et Technica tiene la obligación de respetarle los derechos morales (artículo 30 de la Ley 23 de 1982 del Gobierno Colombiano) que se les debe reconocen a estos la paternidad de la obra, el derecho a la integridad y el derecho de divulgación.  Estos no se pueden ceder ni renunciar.