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



Título del documento: Optimal Placement of Capacitors, Voltage Regulators, and Distributed Generators in Electric Power Distribution Systems
Revista: Ingeniería (Bogotá)
Base de datos:
Número de sistema: 000538135
ISSN: 0121-750X
Autores: 1
2
3
Instituciones: 1Universidade Estadual de Londrina, Department of Electrical Engineering, Londrina, Paraná. Brasil
2Universidad de Antioquia, Facultad de Ingeniería, Medellín, Antioquía. Colombia
3Universidad Tecnológica de Pereira, Facultad de Tecnología, Pereira, Risaralda. Colombia
Año:
Periodo: Sep-Dic
Volumen: 25
Número: 3
Paginación: 334-354
País: Colombia
Idioma: Inglés
Resumen en español Contexto: Con la llegada del paradigma de las redes inteligentes, los operadores de redes de distribución eléctrica (RDE) están haciendo esfuerzos para modernizar sus redes a través de la implementación óptima de generadores distribuidos (GDs) y otros dispositivos como condensadores (CAs) y reguladores de tensión (VRs). La ubicación óptima de estos dispositivos es una tarea desafiante que involucra variables de decisión discretas y enteras. Método: Este artículo presenta una metodología para la colocación óptima de CAs, VRs y GDs en RDEs. La característica distintiva del modelo propuesto es el hecho de que se puede utilizar para optimizar la ubicación de todos estos elementos a la vez, en pares o por separado. La implementación óptima de estos elementos se formula como un problema de programación no lineal de enteros mixta (PNLEM), y se resuelve mediante un algoritmo genético especializado (AGE). Resultados: La metodología propuesta se probó en el sistema de prueba IEEE de 69 barras. Los resultados se compararon con trabajos previos de la literatura especializada, mostrando la efectividad y robustez del modelo. Conclusiones: Se encontró que la ubicación adecuada de CAs, VRs y GDs resulta en una reducción importante de pérdidas de energía. También se encontró que el modelo propuesto es más rápido que otras técnicas propuestas en la literatura especializada.
Resumen en inglés Context: 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 generators (DGs) and other devices such as capacitors (CAs) and voltage regulators (VRs). The optimal allocation of 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 implementation 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. The results were compared with previous works from the specialized literature, showing the effectiveness and robustness of the model. Conclusions: It was found that the appropriate allocation of CAs, VRs, and DGs results in a significant power loss reduction. It was also found that the proposed model is faster than other techniques proposed in the specialized literature.
Palabras clave: Bancos de capacitores,
Generación distribuida,
Redes de distribución,
Reguladores de tensión
Keyword: Capacitor banks,
Distributed generation,
Distribution networks,
Voltage regulators.
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