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Óptimo despliegue de redes de distribución eléctrica soterrada basado en técnicas heurÃsticas y simulación.
The introduction of new loads to
conventional electrical distribution
systems causes overload in electrical
power equipment. This overload causes
the useful life of distribution
transformers, electrical conductors,
protections, etc., to decrease
considerably, in addition, the reliability
and stability of the system begins to be
affected. Therefore, by means of the
present investigation, it is sought to solve
the problem of planning and
dimensioning of distribution electric
networks. Consequently, this article
focuses on the development of a model
capable of selecting the optimal location
of distribution transformers considering
the permitted percentages of voltage drop
established in the literature, from the
secondary of the distribution transformer
to the furthest user, in such a way that, it
is possible to satisfy electric service
fulfilling quality standards. In addition,
the best topology will be provided
through the application of graph theory,
which will guarantee observability of
restrictions, such as: capacity of each
transformer and electric service coverage.
When referring to the term capacity,
reference is made to the maximum
number of users allowed to be part of a
conglomerate, in such a way that, by
means of this restriction, the maximum
power in kVAs that should be allocated
to each group is limited. On the other
hand, when referring to the term coverage
we refer to the maximum distance
allowed from the transformer to the
furthest user. Another fundamental
contribution suggested by the present
investigation is to work through the
segmentation of the scenario, which will
allow us to determine the number of feeders according to the number of
segmentations, in addition, it will allow
to initiate the deployment in a controlled
manner, that is, it can be initiated by
sectors the deployment, in such a way
that, allows us scalability in terms of the
increase of users. Consequently, the
present model contemplates the
development of a heuristic capable of
executing geolocated planning processes,
considering user scalability. The optimal
deployment of distribution transformers
with their respective topology is obtained
by means of the Matlab software and, the
validation of it, by simulating a load flow
using the Cymdist software.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 artÃculo se
enfoca en el desarrollo de un modelo
capaz de seleccionar la ubicación óptima
de transformadores de distribución
considerando los porcentajes permitidos
de caÃda 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
topologÃa mediante la aplicación de teorÃa
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 heurÃstica capaz de
ejecutar procesos de planeación
geolocalizada, considerando escalabilidad
de usuarios. El óptimo despliegue de
transformadores de distribución con su
respectiva topologÃa se obtiene mediante
el software Matlab y, la validación del
mismo, mediante la simulación de un
flujo de carga usando el software
Cymdist