Modelamiento de reubicación de transformadores de distribución en redes de bajo voltaje para la reducción de pérdidas técnicas de energía

Abstract

El presente estudio implementa un modelo matemático para la reconfiguración de redes de distribución de bajo voltaje (BV), enfocado en la reubicación y dimensionamiento estratégico de transformadores con el objetivo de reducir las pérdidas técnicas de energía y garantizar el cumplimiento de los índices de calidad establecidos por EMELNORTE. La efectividad de la propuesta se valida mediante un análisis económico comparativo entre la red actual y el rediseño propuesto en un sector de prueba específico. El trabajo incluye una descripción detallada de la estructura de la red de distribución eléctrica, destacando elementos clave como transformadores, subestaciones y líneas de distribución. Se analizan las principales causas de las pérdidas técnicas, incluyendo el sobredimensionamiento, las sobrecargas y la selección inadecuada de materiales, y se resalta la importancia de una ubicación estratégica de los transformadores para mejorar la operatividad del sistema. La metodología empleada se fundamenta en el algoritmo de recocido simulado, un enfoque matemático que permite determinar progresivamente la ubicación más adecuada de los transformadores, considerando parámetros asociados a la distancia y las pérdidas técnicas de energía. Este método se implementa en un sector delimitado por las calles Av. Rafael Sánchez, Av. Atahualpa, Juan Francisco Bonilla y Carlos Emilio Grijalva. Finalmente, mediante un análisis económico se compara el diseño actual de la red con el rediseño propuesto, demostrando una reducción significativa en las pérdidas técnicas y los costos operativos. Herramientas como MATLAB, Excel y ArcGIS fueron fundamentales para la recopilación y el procesamiento de datos, validando la viabilidad del enfoque propuesto en redes de distribución similares.