Modelo multiobjetivo para la gestión de energía en generadores fotovoltaicos conectados en redes de distribución considerando indicadores técnicos, económicos y ambientales

Esta investigación aborda el problema de optimizar el funcionamiento de fuentes de generación fotovoltaica (PV) dentro de redes de distribución de corriente alterna monofásica, considerando diversas funciones objetivo. El problema se plantea como un flujo de potencia óptimo multi-período aplicado a...

Full description

Autores:: Jimenez Perdomo, Jorge Ezequiel
Gonzalez Escobar, Rhonal Stiven

Tipo de recurso:: Trabajo de grado de pregrado

Fecha de publicación:: 2024

Institución:: Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Repositorio:: RIUD: repositorio U. Distrital

Idioma:: spa

Description
Summary:	Esta investigación aborda el problema de optimizar el funcionamiento de fuentes de generación fotovoltaica (PV) dentro de redes de distribución de corriente alterna monofásica, considerando diversas funciones objetivo. El problema se plantea como un flujo de potencia óptimo multi-período aplicado a redes de distribución de corriente alterna, lo que resulta en un modelo de programación no lineal con una estructura no convexa. Se incorporan tres funciones objetivo distintas en el modelo de optimización, cada una optimizada individualmente. Estos objetivos incluyen: (i) costos operativos, que abarcan los costos de compra de energía en el bus de la subestación o nodo slack junto con los costos de mantenimiento de los paneles fotovoltaicos; (ii) costos por pérdida de energía dado las características resistivas e inductivas de los conductores utilizados en la distribución de energía eléctrica; y (iii) emisiones totales de CO$_2$ en el bus de la subestación. El objetivo es minimizar estas tres funciones dentro de un marco operativo de 24 horas, es decir, en un entorno operativo con un día de anticipación teniendo en cuenta el método de despacho horario que se maneja en Colombia. Se utiliza el software especializado Julia y sus solucionadores JuMP e Ipopt para resolver el modelo NLP que representa el problema. Se realizan validaciones numéricas utilizando dos alimentadores de prueba reales y diferentes: uno diseñado para imitar las características de operación urbana en el Área Metropolitana de Medellín, que comprende 33 nodos, y el otro adaptado a condiciones de operación rural aislada en el departamento de Chocó, Colombia (específicamente el municipio de Capurganá), con 27 nodos. Se realizan análisis numéricos comparativos que involucran varios métodos de optimización combinatoria de la literatura especializada para demostrar la eficacia del software Julia logrando la distribución óptima con un día de anticipación de fuentes de PV en ambas redes de distribución.

Modelo multiobjetivo para la gestión de energía en generadores fotovoltaicos conectados en redes de distribución considerando indicadores técnicos, económicos y ambientales

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