Decentralized AC power flow for multi-area power systems using a decomposition approach based on Lagrangian relaxation

RESUMEN: Este artículo presenta un método de solución descentralizada para el problema de flujo de potencia AC en sistemas de potencia con áreas interconectadas. La metodología propuesta permite encontrar el punto de operación de un área en particular sin la necesidad de conocer explícitamente los d...

Full description

Autores:
López Lezama, Jesús María
Sánchez Mantovani, José Roberto
Tipo de recurso:
Article of investigation
Fecha de publicación:
2010
Institución:
Universidad de Antioquia
Repositorio:
Repositorio UdeA
Idioma:
eng
OAI Identifier:
oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/5392
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10495/5392
Palabra clave:
Flujo de potencia óptimo
Densidad lagrangiana
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openAccess
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description RESUMEN: Este artículo presenta un método de solución descentralizada para el problema de flujo de potencia AC en sistemas de potencia con áreas interconectadas. La metodología propuesta permite encontrar el punto de operación de un área en particular sin la necesidad de conocer explícitamente los datos de las áreas adyacentes, siendo sólo necesario intercambiar información de frontera relacionada con las líneas de interconexión entre áreas. El método se basa en la descomposición de las condiciones de optimalidad de primer orden del flujo de potencia AC, el cual se formula como un problema de programación no lineal. Un sistema didáctico de 9 barras, el sistema IEEE RTS-96 y el sistema de prueba IEEE de 118 barras se utilizan para mostrar la operación y eficiencia del flujo de potencia AC distribuido.
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El método se basa en la descomposición de las condiciones de optimalidad de primer orden del flujo de potencia AC, el cual se formula como un problema de programación no lineal. Un sistema didáctico de 9 barras, el sistema IEEE RTS-96 y el sistema de prueba IEEE de 118 barras se utilizan para mostrar la operación y eficiencia del flujo de potencia AC distribuido.ABSTRACT: A decentralized solution method to the AC power flow problem in power systems with interconnected areas is presented. The proposed methodology allows finding the operation point of a particular area without explicit knowledge of network data of adjacent areas, being only necessary to exchange border information related to the interconnection lines between areas. The methodology is based on the decomposition of the first order optimality conditions of the AC power flow, which is formulated as a nonlinear programming problem. A 9-bus didactic system, the IEEE Three Area RTS-96 and the IEEE 118 bus test systems are used in order to show the operation and effectiveness of the distributed AC power flow.10application/pdfengUniversidad de Antioquia, Facultad de IngenieríaMedellín, Colombiahttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/Atribución-NoComercial-CompartirIgual 2.5 Colombia (CC BY-NC-SA 2.5 CO)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Flujo de potencia óptimoDensidad lagrangianaDecentralized AC power flow for multi-area power systems using a decomposition approach based on Lagrangian relaxationFlujo de potencia AC descentralizado para sistemas de potencia multi-área usando un método de descomposición basado en relajación LagrangianaArtículo de investigaciónhttp://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1https://purl.org/redcol/resource_type/ARThttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionRev. Fac. Ing. Univ. Antioquia23553225Revista Facultad de Ingeniería Universidad de AntioquiaPublicationORIGINALGranadaMauricio_2010_DecentralizedPowerFlow.pdfGranadaMauricio_2010_DecentralizedPowerFlow.pdfArtículo de investigaciónapplication/pdf1314517https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/ea7b656d-9b21-44aa-90c6-7b9e005a9c7f/downloadf9d76f0145f987f08f3c6268572860fdMD51trueAnonymousREADCC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-849https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/49fa7f5c-5245-445a-97c8-1d75db66befe/download4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD52falseAnonymousREADlicense_textlicense_texttext/html; charset=utf-80https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/0fef6ce1-9cfb-4a92-ad04-33812bbc7ce9/downloadd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53falseAnonymousREADlicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-80https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/a876fc1e-5320-40ce-bea7-ea315b8e746e/downloadd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD54falseAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/1c29ad85-f306-40e1-8c3b-b3c484bea554/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD55falseAnonymousREADTEXTGranadaMauricio_2010_DecentralizedPowerFlow.pdf.txtGranadaMauricio_2010_DecentralizedPowerFlow.pdf.txtExtracted texttext/plain33184https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/20aa4645-ebd8-4258-93b1-0495dea6c845/downloadb6c85771a30fa42c6280e42152bad27bMD56falseAnonymousREADTHUMBNAILGranadaMauricio_2010_DecentralizedPowerFlow.pdf.jpgGranadaMauricio_2010_DecentralizedPowerFlow.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg11261https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/e39712a6-ae60-44c0-930b-1dc1e8f4299e/download18cd0a7cdf1ed16e0b548aaed49c4b58MD57falseAnonymousREAD10495/5392oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/53922025-03-27 01:03:23.096https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/open.accesshttps://bibliotecadigital.udea.edu.coRepositorio Institucional de la Universidad de Antioquiaaplicacionbibliotecadigitalbiblioteca@udea.edu.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