SciELO - Scientific Electronic Library Online

 
vol.15 número1METODOLOGÍA DE CONTROL DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS DE IP CON CAPACIDAD DE DEBILITAMIENTO DE CAMPOUNA VISUALIZACIÓN DE UN SISTEMA DE INFERENCIA A TRAVÉS DE TREEBAG índice de autoresíndice de materiabúsqueda de artículos
Home Pagelista alfabética de revistas  

Servicios Personalizados

Revista

Articulo

Indicadores

Links relacionados

Compartir


Ingeniare. Revista chilena de ingeniería

versión On-line ISSN 0718-3305

Ingeniare. Rev. chil. ing. v.15 n.1 Arica abr. 2007

http://dx.doi.org/10.4067/S0718-33052007000100011 

 

 

Ingeniare. Revista chilena de ingeniería, vol. 15 No 1, 2007, pp. 83-91

RECONFIGURACIÓN DE REDES ELÉCTRICAS DE MEDIA TENSIÓN BASADA EN EL ALGORITMO DE PRIM

RECONFIGURATION OF MEDIUM VOLTAGE NETWORKS BASED ON PRIM'S ALGORITHM

Angely Cárcamo-Gallardo1   Luis García Santander2   Jorge E. Pezoa2

1 Department of Economics, University of New Mexico, Albuquerque, NM, USA. acarcamo@unm.edu

2 Departamento de Ingeniería Eléctrica, Universidad de Concepción, Barrio Universitario s/n, Concepción, Chile. luigarci,jpezoa@udec.cl


RESUMEN

En este trabajo se presenta un nuevo algoritmo que permite reconfigurar un sistema de distribución (SD) de energía eléctrica minimizando la energía no suministrada (ENS). El SD se modela utilizando teoría de grafos, mientras que la ENS se formula recursivamente y se parametriza en términos de los índices de confiabilidad del SD. Empleando esta modelación se transforma el problema de optimización en el problema de encontrar el árbol de mínima expansión (AME) a partir del grafo que modela al SD, donde la métrica de distancia utilizada corresponde a la ENS a cada nodo del SD. Para encontrar de manera eficiente el AME se utiliza el algoritmo de Prim, ya que pertenece a la clase de algoritmos voraces en el cálculo del AME. Adicionalmente, se propone un algoritmo que realiza una revisión del AME obtenido analizando las topologías que fueron descartadas aleatoriamente durante el proceso de decisión. El desempeño del algoritmo de optimización se evalúa en sistemas de pruebas y en dos sistemas eléctricos reales.

Palabras clave: Algoritmo de Prim, reconfiguración, energía no suministrada, métodos de optimización, distribución de potencia.

ABSTRACT

This paper presents a novel algorithm to reconfigure an electric power distribution network (EPDN), minimizing its non-supplied energy (NSE). The EPDN is modeled using graph theory and the NSE is recursively formulated in terms of the reliability parameters of the EPDN. Based on this mathematical model, we transform the original optimization problem into the graph theory problem of finding the minimum spanning tree (MST) of a given graph, which models the EPDN. The distance metric employed by the searching algorithm is the NSE. In order to efficiently find the MST, Prim's algorithm is employed due to is greedy search behavior. In addition, a backtracking algorithm is used to check the MST obtained. The backtracking algorithm analyzes all the candidate topologies that were randomly discarded during the decision process. The performance of the optimization algorithm is evaluated using testing systems and two actual EPDNs.

Keywords: Prim's algorithm, reconfiguration, non-supplied energy, optimization methods, power distribution.



AGRADECIMIENTOS

Este trabajo se realizó con el financiamiento de la Dirección de Investigación de la Universidad de Concepción, Chile en el proyecto DIUC 204.92.44-1. Además, los autores desean agradecer a la Sra. Flor Espinoza Hidalgo del Department of Mathematics and Statistics, University of New Mexico, Albuquerque, NM, USA y a los Srs. Sebastián Godoy Medel y Cristian Sepúlveda Villegas de la Universidad de Concepción, Concepción, Chile, por sus valiosos comentarios y sugerencias durante la elaboración de este trabajo.

REFERENCIAS

[1] Reglamento de la Ley General de Servicios Eléctricos. Decreto Supremo 327. República de Chile. 1998.         [ Links ]

[2] T. McDermott, I. Drezga y R. Broadwater. "A heuristic nonlinear constructive method for distribution system reconfiguration". IEEE Trans. on Power System. Vol.14, No 2, pp. 478-483. Mayo 1999.         [ Links ]

[3] S.K. Goswami y S.K. Basu. "A new algorithm for the reconfiguration of distribution feeders for loss minimization". IEEE Trans. on Power Delivery. Vol. 7 No 3, pp. 1484-1491. Julio 1992.         [ Links ]

[4] F.V. Gomes, S. Carneiro Jr., J.L.R. Pereira, M.P. Vinagre, P.A.N. Garcia y L.R. Araujo. "A new heuristic reconfiguration algorithm for large distribution systems". IEEE Trans. on Power Systems. Vol. 20 No 3, pp. 1373-1378. Agosto 2005.         [ Links ]

[5] D. Shirmohammadi y H.W. Hong. "Reconfiguration of electric distribution networks for resistive line losses reduction". IEEE Trans. on Power Delivery. Vol. 4 No 2, pp. 1492-1498. Abril 1989.         [ Links ]

[6] S. Toune, H. Fudo, T. Genji, Y. Fukuyama y Y. Nakanishi, "Comparative study of modern heuristic algorithms to service restoration in distribution systems". IEEE Trans. on Power Delivery. Vol.17, No 1, pp. 173-181. Enero 2002.         [ Links ]

[7] E. López, H. Opazo, P. Pedrero, S. Quiroz. "Optimización de pérdidas en redes de distribución". XI Congreso de la Asociación Chilena de Control Automático. Concepción, Chile. 1994.         [ Links ]

[8] E. López, H. Opazo, L. García, M. Poloujadoff. "Minimal loss reconfiguration based on dynamic programming approach: Application to real system". Electric Power Component and System. Vol. 30, pp. 693-704. Julio 2002.         [ Links ]

[9] W. Min, H. Chan. "A new approach for distribution feeder reconfiguration for loss reduction and service restoration". IEEE Trans. on Power Delivery. Vol. 13, pp. 870-875. Julio 1998.         [ Links ]

[10] M. Vega, H. Sarmiento, L. Matías. "Reconfiguring a primary industrial network based on reliability studies". Industrial Applications Conference. Vol. 2, pp. 1095-1099. Octubre 2002.         [ Links ]

[11] D. Popovic, R. Ciric. "A multi-objective algorithm for distribution network restoration". IEEE Trans. on Power Delivery. Vol.14, pp. 1134-1141. Julio 1999.         [ Links ]

[12] D. Popovic, Z. Popovic. "A risk management procedure for supply restoration in distribution networks". IEEE Trans. on Power System. Vol.19, pp. 221-228. Febrero 2004.         [ Links ]

[13] C. Huang. "Multiobjective service restauration of distribution system using fuzzy cause effect network". IEEE Trans. on Power System. Vol. 18, pp. 867-874. Mayo 2003.         [ Links ]

[14] J.R.A. Rodríguez y A. Vargas. "Fuzzy-heuristic methodology to estimate the load restoration time in MV networks". IEEE. Trans. on Power Systems. Vol.20 No 2, pp. 1095-1102. Mayo 2005.         [ Links ]

[15] T. H. Cormen, C. E. Leiserson, R. L. Rivest, C. Stein. "Introduction to algorithms". Segunda Edición. The MIT Press. 2001.         [ Links ]

[16] R. Diestel. "Graph theory". Tercera Edición. Springer-Verlag. Heidelberg. 2005.         [ Links ]

[17] R.C. Prim. "Shortest connection networks and some generalisations". Bell System Technical Journal. Vol. 36, pp. 1389-1401. 1957.         [ Links ]


Recibido 10 de abril de 2006, aceptado 2 de marzo de 2007


 

Creative Commons License Todo el contenido de esta revista, excepto dónde está identificado, está bajo una Licencia Creative Commons