Compensación de potencia reactiva en redes de distribución de media tensión mediante compensadores conmutados basados en tiristores aplicando el algoritmo del colibrí artificial

Este documento presenta un innovador algoritmo metaheurístico diseñado para resolver el problema de compensación de potencia reactiva en sistemas de distribución de media tensión, utilizando compensadores serie controlados con tiristores (TCSC, por sus siglas en inglés). El objetivo principal de est...

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Autores:
Giraldo Aizales, Dallany
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
OAI Identifier:
oai:repository.udistrital.edu.co:11349/94097
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/11349/94097
Palabra clave:
Compensación de potencia reactiva
Algoritmo del colibrí artificial
TCSC
Redes de distribución
Reactive power compensation
Artificial hummingbird algorithm
TCSC
Distribution networks
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License
Abierto (Texto Completo)
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Estas soluciones se codifican para adaptarse al marco de optimización y luego se evalúan en la etapa esclava mediante un método de flujo de potencia por aproximaciones sucesivas. Este proceso permite identificar configuraciones óptimas para la ubicación y dimensionamiento de compensadores de potencia reactiva, como los dispositivos TCSC, en nodos estratégicos de la red de distribución. Para validar la eficacia de la metodología propuesta, se realizaron pruebas en dos sistemas de distribución con configuraciones de 33 y 69 nodos, respectivamente. Los resultados obtenidos evidencian una reducción significativa en las pérdidas de energía de la red al incorporar compensadores tipo TCSC, demostrando el potencial del Algoritmo del colibrí artificial para mejorar la operación y eficiencia de los sistemas de distribución. Estos hallazgos confirman la capacidad de la metodología propuesta para abordar de manera efectiva el problema de compensación de potencia reactiva y contribuir al desarrollo de redes de distribución más eficientes y fiablesThis document presents an innovative metaheuristic algorithm designed to solve the reactive power compensation problem in medium-voltage distribution systems, utilizing Thyristor-Controlled Series Compensators (TCSC). The primary objective of this methodology is to minimize the annual operating costs of the network by optimizing its efficiency and performance. The problem is tackled using a master-slave approach with discrete-continuous coding, allowing for an effective integration of decision-making in the master stage and a detailed evaluation of the solutions in the slave stage. The proposed methodology employs the Artificial Hummingbird Algorithm to generate potential solutions to the problem in the master stage. These solutions are encoded to suit the optimization framework and then evaluated in the slave stage through a successive approximation power flow method. This process enables the identification of optimal configurations for the placement and sizing of reactive power compensators, such as TCSC devices, at strategic nodes in the distribution network. To validate the effectiveness of the proposed methodology, tests were conducted on two distribution systems with configurations of 33 and 69 nodes, respectively. The results reveal a significant reduction in network energy losses when TCSC compensators are integrated, demonstrating the potential of the Artificial Hummingbird Algorithm to enhance the operation and efficiency of distribution systems. These findings confirm the capability of the proposed methodology to effectively address the reactive power compensation problem and contribute to the development of more efficient and reliable distribution networks.pdfspaUniversidad Distrital Francisco José de CaldasCompensación de potencia reactivaAlgoritmo del colibrí artificialTCSCRedes de distribuciónReactive power compensationArtificial hummingbird algorithmTCSCDistribution networksCompensación de potencia reactiva en redes de distribución de media tensión mediante compensadores conmutados basados en tiristores aplicando el algoritmo del colibrí artificialReactive power compensation in medium-voltage distribution networks using thyristor-based switched compensators applying the artificial hummingbird algorithmbachelorThesisMonografíainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fAbierto (Texto Completo)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Adetunji, K. E., Hofsajer, I. W., Abu-Mahfouz, A. M., and Cheng, L. (2021). A Review of Metaheuristic Techniques for Optimal Integration of Electrical Units in Distribution Networks. IEEE Access, 9:5046– 5068.Aguila Téllez, A. (2021). Optimización Multicriterio de Flujos de Potencia Reactiva en Sistemas Eléctricos de Distribución. PhD thesis, Universidad Pontificia Bolivariana, Medellín.Altshuler, D. L. and Dudley, R. (2002). The ecological and evolutionary interface of hummingbird flight physiology. Journal of Experimental Biology, 205:2325–2336.Altshuler, D. L., Dudley, R., and Mcguire, J. A. (2004). Resolution of a paradox: Hummingbird flight at high elevation does not come without a cost. Technical report.Baum, K. A. and Grant, W. E. (2001). Hummingbird foraging behavior in different patch types: simulation of alternative strategies. Technical report.Brown, T., Hurly, T. A., Healy, S. D., and Tello-Ramos, M. C. (2022). Size is relative: Use of relational concepts by wild hummingbirds. 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