Optimal Placement of Capacitors, Voltage Regulators, and Distributed Generators in Electric Power Distribution Systems

Autor: Jesús M. López-Lezama, Oscar Gómez Carmona, Luis Alfonso Gallego Pareja
Jazyk: Spanish; Castilian
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Ingeniería, Vol 25, Iss 3, Pp 334-354 (2020)
ISSN: 2344-8393
Popis: espanolContexto: Con el advenimiento del paradigma de las redes inteligentes, los operadores de las redes de distribucion estan haciendo esfuerzos para modernizar sus redes a traves de la ubicacion ´optima de generacion distribuida y otros dispositivos como condensadores y reguladores de tension. La ubicacion ´optima de estos dispositivos es una tarea desafiante que involucra variables de decision discretas y enteras. Metodo: Este articulo presenta una metodologia para la ubicacion optima de capacitores, reguladores de tension y generadores distribuidos en redes de distribucion. La caracteristica distintiva del modelo propuesto es el hecho de que se puede utilizar para optimizar la ubicacion de todos estos elementos a la vez, en pares o por separado. La ubicacion optima de estos elementos se formula como un problema de programacion no lineal de enteros mixta, y se resuelve mediante un algoritmo gen etico especializado. Resultados: La metodologia propuesta se probo en el sistema de prueba IEEE de 69 barras. Los resultados se comparan con trabajos previos reportados en la literatura especializada, mostrando la efectividad y robustez del modelo propuesto. Conclusiones: Se encontro que una ubicacion adecuada de condensadores, reguladores de tension y generadores distribuido permiten una reduccion importante de las perdidas de energia. Tambien se encontro que el modelo propuesto es mas rapido que otras tecnicas propuestas en la literatura especializada. Agradecimientos: Los autores agradecen el financiamiento del programa Colombia Cientifica dentro de la convocatoria Ecosistema Cientifico (Contrato No. FP44842- 218 2018). Los autores tambien agradecen el apoyo de Universidade Estadual de Londrina y la Universidad Tecnologica de Pereira (UTP). EnglishContext: With the advent of the smart grid paradigm electrical distribution network (EDN) operators are making efforts to modernize their power grids through the optimal implementation of distributed generation (DG) and other devices such as capacitors (CAs) and voltage regulators (VRs). The optimal allocation such devices is a challenging task involving discrete and integer decision variables. Method: This paper presents an approach for the optimal placement of CAs, VRs and DGs in EDNs. The distinctive feature of the proposed model is the fact that it can be used to optimize the allocation of all of these elements together, in pairs, or separately. The optimal placement of these elements is formulated as a mixed integer nonlinear programming (MINLP) problem, and it is solved by means of a specialized genetic algorithm (SGA). Results: The proposed methodology was tested on the IEEE 69-bus test system. Results are compared with previous works reported in the specialized literature, showing the effectiveness, and robustness of the proposed approach. Conclusions: It was found that an appropriate allocation of CAs, VRs and DGs results in an important reduction of power losses. It was also found that the proposed model is faster than other techniques proposed in the specialized literature. Acknowledgements: The authors gratefully acknowledge the support from the Colombia Scientific Program within the framework of the call Ecosistema Cientifico (Contract No. FP44842- 218-2018). The authors also acknowledge the support of the State University of Londrina and Universidad Tecnologica de Pereira (UTP).
Databáze: OpenAIRE