Application of the SSA for optimal reactive power compensation in radial and meshed distribution using D-STATCOMs

Este trabajo aborda el problema de la colocación y el dimensionamiento óptimo de los compensadores estáticos de distribución (D-STATCOMs) en redes de distribución radiales y malladas. Estas redes redes consideran cargas industriales, residenciales y comerciales dentro de un escenario de operación diaria. El problema de compensación óptima del flujo de potencia reactiva se formula a través de un modelo de programación no lineal mixto-integro (MINLP). La función objetivo está asociada a la minimización de las pérdidas de energía esperadas para un año de operación considerando los costes de inversión de los D-STATCOMs. Para resolver el modelo MINLP, se propone la aplicación de un enfoque de optimización maestro-esclavo que combina el algoritmo de enjambre de salpas (SSA) en la etapa maestra y el método de flujo de potencia matricial hacia atrás/hacia adelante en la etapa esclava. La etapa maestra se encarga de definir la ubicación nodal óptima y los tamaños de los D-STATCOM, mientras que la etapa esclava se ocupa de la solución del flujo de potencia para determinar la energía anual esperada. Esto con el fin de determinar los costes de pérdidas de energía anuales previstos para cada combinación de nodos y tamaños de los D-STATCOMs proporcionados por el SSA. Para validar la eficacia del optimizador maestro-esclavo propuesto, se seleccionó la red IEEE de 33 buses como alimentador de prueba. Las comparaciones numéricas se realizaron comparaciones numéricas con la solución exacta del modelo MINLP con diferentes solucionadores en el sistema general de modelado algebraico (GAMS). Todas las simulaciones del enfoque maestro-esclavo se implementaron en el entorno de programación MATLAB (versión 2021b). Los resultados numéricos mostraron que el SSA puede proporcionar múltiples soluciones posibles para el problema estudiado, con pequeñas variaciones en la función objetivo final, lo que convierte al enfoque propuesto en una herramienta eficaz para la toma de decisiones en las empresas de distribución.

• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2022
• Institución: Universidad Distrital Francisco José de Caldas
• Repositorio: RIUD: repositorio U. Distrital
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repository.udistrital.edu.co:11349/32015
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/11349/32015
• Palabra clave: SVC; Algoritmo de enjambre de Salpas; Curvas de carga; Redes de distribución enmalladas; Redes de distribución radiales; Ingeniería Eléctrica -- Tesis y disertaciones académicas; Compensadores estáticos de distribución (D-STATCOMs); Redes de distribución radiales y malladas; Programación no lineal mixto-integro (MINLP); Flujo de potencia; Salp swarm optimization algorithm; Daily load curves; Meshed distribution networks; Radial distribution networks; Distribution static compensators
• License: CC0 1.0 Universal