Integración optima de sistemas de generación solar fotovoltaica para la minimización de costos totales de operación anual aplicando el algoritmo de la viuda negra (2022)
El problema de ubicación y dimensionamiento óptimo de fuentes fotovoltaicas (PV) en sistemas eléctricos de distribución es estudiado en este artículo mediante la aplicación del algoritmo de optimización de la viuda negra (BWOA). Este problema es de naturaleza no lineal entera mixta y se aborda mediante una estrategia de optimización del tipo maestro-esclavo. En la etapa maestra el BWOA define la ubicación y el tamaño de los generadores PV mediante una codificación discreta-continua, y con esta información la etapa esclava (flujo de potencia para distribución) determina las variables eléctricas del sistema, con las cuales se evalúa la función objetivo y las restricciones del problema. Como función objetivo se considera la minimización de los costos anuales de operación y mantenimiento del sistema sumado con los costos totales de compra de energía en la red eléctrica para un período de planificación de 20 años. Los resultados numéricos en los sistemas IEEE de 34 y 85 nodos demuestran que con la metodología de optimización propuesta es posible reducir alrededor del 27 % de los costos operativos anuales en ambos sistemas con la ubicación óptima de tres fuentes fotovoltaicas. Comparaciones con metodologías metaheurísticas y exactas reportadas en la literatura especializada, confirman la eficiencia y robustez de la metodología propuesta.