Reconfiguración de redes de distribución eléctrica para la minimización de pérdidas de potencia activa

Abstract

Los sistemas de distribución eléctrica del área de concesión de EMELNORTE S.A, muestran índices considerables de pérdidas de potencia activa presentes en los conductores eléctricos, los cuales son inherentes al proceso de transporte de energía eléctrica. Con el presente trabajo de investigación se da solución al problema de pérdidas de potencia activa proponiendo una metodología que consiste en la reconfiguración de redes de distribución trifásica en bajo voltaje aplicando el método de fuerza bruta desarrollado en el lenguaje .m de Matlab®, considerando la infraestructura eléctrica y urbana existente en el sector. La función objetivo consiste en minimizar el transporte de energía en determinadas distancias desde el transformador hasta las diferentes cargas aguas abajo en configuración radial, se divide en tres etapas, inicialmente se define la ubicación óptima del transformador de distribución usando el método de fuerza bruta, algoritmo de dijkstra y teoría de grafos, en la segunda etapa se selecciona el calibre del conductor a usarse, y en la tercera etapa se realiza un estudio económico de los costos operativos e inversión totales de la red, para ello se toma una red de prueba y posteriormente su reconfiguración mediante la aplicación de la metodología propuesta. De acuerdo con el Plan de Maestro de Electricidad, las empresas distribuidoras deben considerar proyectos de expansión y mejora de la infraestructura eléctrica con la finalidad de minimizar las pérdidas técnicas, para el presente caso de estudio la empresa distribuidora EMELNORTE S.A presenta un 8.50% de pérdidas técnicas totales para el año 2018, por lo que con lo anteriormente mencionado se da paso al desarrollo de la metodología propuesta en el presente trabajo de investigación, los resultados obtenidos presentan una minimización de pérdidas de potencia activa en un 75.78% y un ahorro económico total de la red de 14.33% equivalente a 2 740,23 [US$],por lo que la metodología propuesta se considera una herramienta útil para la reconfiguración de redes de distribución trifásicas en bajo voltaje ya que genera formidables mejoras técnicas, tanto en pérdidas de potencia activa y caída de voltaje, cumpliendo con las normas establecidas por la empresa distribuidora, garantizando una mejor calidad de servicio al usuario final.