Planificación do emprazamento e da cotação de alimentadores e transformadores para redes de distribución LV/MV

Alocalización e dimensionamento de transformadores e alimentadores de distribución

A planificación da rede de distribución caracterízase en gran medida pola alocalización e dimensionamento dos transformadores de distribución. A localización destes transformadores dicta directamente a lonxitude e a ruta dos alimentadores de media tensión (MT) e baixa tensión (BT). Polo tanto, a localización e a potencia dos transformadores, xunto coa lonxitude e o tamaño dos alimentadores de MT e BT, deben determinarse de maneira coordinada.

Para lograr isto, é esencial un proceso de optimización. Este ten como obxectivo non só reducir os custos de investimento para os transformadores e os alimentadores, senón tamén minimizar os custos de perdas e maximizar a fiabilidade do sistema. As restricións como a caída de tensión e a corrente do alimentador deben manterse dentro dos seus rangos estándar.

Na planificación da rede de baixa tensión (BT), as tarefas clave son determinar a colocación e a potencia dos transformadores de distribución e os alimentadores de BT. Isto fáise para reducir tanto a investimento nestes componentes como as perdas na liña.

En canto á planificación da rede de media tensión (MT), centrase en identificar a localización e o dimensionamento das subestacións de distribución e os alimentadores de MT. O obxectivo aquí é minimizar os custos de investimento, xunto cos custos de perdas na liña e as métricas de fiabilidade como SAIDI (Índice Medio de Duración de Interrupción do Sistema) e SAIFI (Índice Medio de Frecuencia de Interrupción do Sistema).

Durante o proceso de planificación, deben cumprirse varias restricións.

A tensión do barramento, como restrición clave, debe manterse dentro dun rango estándar. A corrente real do alimentador debe ser menor que a corrente nominal do alimentador. Melorar o perfil de tensión, reducir as perdas na liña e mellorar a fiabilidade do sistema son preocupacións primarias na planificación da rede de distribución, especialmente en áreas semirurbanas e rurais.

A instalación de condensadores é outra forma que aumenta significativamente o nivel de tensión e reduce as perdas na liña. Os Reguladores de Tensión (RT) tamén son elementos comúns para cubrir estes problemas.

A fiabilidade é unha preocupa importante na planificación da rede de distribución. As liñas de distribución de gran extensión aumentan a probabilidade de fallos na liña, reducindo así a fiabilidade do sistema. A instalación de conexións cruzadas (CC) é unha medida eficaz para mitigar este problema.

Os xeradores distribuídos (GD) poden inxectar potencia activa e reactiva, o que axuda a reducir os índices de fiabilidade e mellorar o perfil de tensión. No entanto, os seus altos custos de investimento desaniman aos enxeñeiros eléctricos de adoptalos de xeito xeralizado.

Dada a natureza discreta e non lineal do problema de alocalización e dimensionamento, a función obxectivo resultante ten múltiples mínimos locais. Isto resalta a importancia de escoller un método de optimización adecuado.

Os métodos de optimización clasifícanse principalmente en dous grupos:

• Métodos baseados en análise.

• Métodos baseados en heurística.

Os métodos analíticos son eficientes computacionalmente, pero teñen dificultades para manexar eficazmente os mínimos locais. Para abordar o problema dos mínimos locais, os métodos heurísticos foron ampliamente utilizados na literatura.

Nesta investigación, implementaranse tanto métodos analíticos como heurísticos en Matlab. O Programación No Lineal Discreta (PNLD) usaráse como o enfoque analítico, e a Optimización por Enxame de Partículas Discreto (OEPD) como o enfoque heurístico.

Ter en conta o crecemento da carga e os niveis de carga pico é outro factor crucial que debe considerarse durante o proceso de planificación.