Óptimo despliegue de redes de distribución eléctrica soterrada basado en técnicas heurísticas y simulación.

Abstract

La introducción de nuevas cargas a los sistemas eléctricos de distribución convencionales provoca sobrecarga en los equipos eléctricos de potencia. Esta sobrecarga hace que la vida útil de los transformadores de distribución, conductores eléctricos, protecciones, etc., disminuya de manera considerable, además, la confiabilidad y estabilidad del sistema comienza a verse afectada. Por lo tanto, mediante la presente investigación se busca dar solución al problema de planeación y dimensionamiento de redes eléctricas de distribución. En consecuencia, el presente artículo se enfoca en el desarrollo de un modelo capaz de seleccionar la ubicación óptima de transformadores de distribución considerando los porcentajes permitidos de caída de voltaje establecido en la literatura, desde el secundario del transformador de distribución hacia el usuario más alejado, de tal manera que, se logre satisfacer de servicio eléctrico cumpliendo estándares de calidad. Además, se proporcionará la mejor topología mediante la aplicación de teoría de grafos, la misma que, garantizará observabilidad de restricciones, tales como: capacidad de cada transformador y cobertura del servicio eléctrico. Al referirnos al término capacidad se hace referencia al número máximo de usuarios permitido para formar parte de un conglomerado, de tal manera que, mediante esta restricción se limita la potencia en kVAs máxima que deberá emplazarse por cada agrupación. Por otro lado, al referirnos al término cobertura hacemos referencia a la distancia máxima permitida desde el transformador hacia el usuario más alejado. Otro aporte fundamental que sugiere la presente investigación es trabajar mediante la segmentación del escenario, lo que, nos permitirá determinar el número de alimentadores de acuerdo al número de segmentaciones, además, permitirá iniciar el despliegue de manera controlada, es decir, se podrá iniciar por sectores el despliegue, de tal manera que, nos permita escalabilidad en cuanto al incremento de usuarios. En consecuencia, el presente modelo contempla el desarrollo de una heurística capaz de ejecutar procesos de planeación geolocalizada, considerando escalabilidad de usuarios. El óptimo despliegue de transformadores de distribución con su respectiva topología se obtiene mediante el software Matlab y, la validación del mismo, mediante la simulación de un flujo de carga usando el software Cymdist.