Determinación del margen de estabilidad de voltaje en sistemas de distribución empleando optimización matemática

En este documento se describe el problema de la determinación del margen de estabilidad de tensión en sistemas de distribución y ubicación óptima de generación distribuida~(GD) empleando optimización matemática mediante la presentación de un modelo de programación no lineal de enteros mixtos (MINLP). Para resolver dicho modelo, se emplea el Sistema de Modelado Algebraico General (GAMS) en conjunto con el solucionador BONMIN, presentando la implementación del modelo en un pequeño sistema de distribución radial de 7 nodos, adicional se presenta una descripción acerca de las funcionalidades del software GAMS, todo lo anterior a manera de ejemplo. Además, se realiza una explicación del proceso para obtener el margen de estabilidad en tensión y su curva $PV$ o $\lambda V$ de un sistema radial simple fuente-línea-carga y como se traslada esta lógica a la obtención de dicho margen y curva en un sistema radial $N$ nodos. Se emplean los sistemas de prueba IEEE 33 y 69 nodos para validar la metodología de solución propuesta; los resultados obtenidos son verificados mediante la implementación de la metodología para obtención de curva de estabilidad de tensión a través de una implementación recursiva en el software MATLAB del método de flujo de potencia conocido como de aproximaciones sucesivas; se ilustra de manera gráfica el comportamiento de la tensión del nodo débil de los sistemas de prueba y su respectivo coeficiente de margen de estabilidad $\lambda$ para tres casos de estudio con diferentes porcentajes de penetración de Generación distribuida. Luego se lleva a cabo la simulación de los sistemas de prueba en DIgSILENT con el fin de obtener un acercamiento del comportamiento en la vida real del sistema ante aumentos de carga, esto con la ayuda de un comando DPL~(DigSILENT programming language). Finalmente se realiza un análisis de los resultados obtenidos en donde se evidencia la importancia del desarrollo de esta metodología, en donde la ubicación de fuentes de generación distribuida en la red tiene un gran beneficio sobre aspectos que afectan la calidad del servicio.

• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2021
• Institución: Universidad Distrital Francisco José de Caldas
• Repositorio: RIUD: repositorio U. Distrital
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repository.udistrital.edu.co:11349/28685
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/11349/28685
• Palabra clave: Margen de Estabilidad de Tensión; Generación Distribuida~(GD); Sistema de Modelado Algebraico General (GAMS); Ingeniería Eléctrica - Tesis y disertaciones académicas; Distribución de energía eléctrica; Optimización matemática; Reguladores de voltaje; Voltage Stability Margin; Distributed Generation ~ (GD); General Algebraic Modeling System (GAMS)
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