Balance eficiente de polos en redes bipolares de CC asimétricas a través del algoritmo de búsqueda por vórtices
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Tovar-García, Gabriel Felipe [1] ; Chila-Cruz, Wilmer Orlando [1] ; Montoya Giraldo, Oscar Danilo [3] ; Gil-González, Walter [2] ; Rivas Trujillo, Edwin [1]
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[1] Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Colombia
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[2] Universidad Tecnológica de Pereira
Universidad Tecnológica de Pereira
Colombia
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[3] a:1:{s:5:"es_ES";s:47:"Universidad Distrital Francisco José de Caldas";}
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- Localización: Ciencia en Desarollo, ISSN-e 2462-7658, ISSN 0121-7488, Vol. 15, Nº. 2, 2024 (Ejemplar dedicado a: Vol. 15 Núm. 2 (2024): Vol 15, Núm.2 (2024): Julio-Diciembre), págs. 63-78
- Idioma: español
- Títulos paralelos:
- Efficient pole balancing in bipolar DC asymmetric networks via the vortex search algorithm
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Resumen
- español
Este artículo presenta la aplicación del algoritmo de optimización de búsqueda por vórtices y el método de flujo de potencia triangular al problema de balance óptimo de polos en redes de corriente continua bipolares mediante una estrategia de optimización del tipo maestro-esclavo. Este problema consiste en la redistribución eficiente de cargas en los polos positivo y negativo, respecto del polo de neutro, tal que las pérdidas de potencia para una condición de carga determinada son reducidas. El problema de balance óptimo de polos corresponde a un problema de programación no lineal entero-mixto de difícil solución. Para abordar este problema se propone la utilización del algoritmo de búsqueda por vórtices en su etapa maestra y el método de flujo de potencia triangular en su etapa esclava. La etapa maestra se encarga de definir las conexiones de las cargas en los polos positivo y negativo para cada nodo, mientras que la etapa esclava se encarga de evaluar el problema de flujo de potencia resultante y definir el valor de pérdidas para cada condición de carga proveída por la etapa maestra. Los resultados numéricos en los sistemas de 21 y 85 nodos, demuestran la efectividad del modelo de optimización propuesto cuando se compara con métodos combinatorios, disponibles en la literatura especializada. Todas las implementaciones computacionales han sido desarrolladas en el entorno de programación de MATLAB en la versión 2022b.
- English
This paper presents the application of the vortex search optimization algorithm and the triangular power flow method to the optimal pole balancing problem in bipolar direct current networks using a master-slave type optimization strategy. This problem consists of the efficient redistribution of loads in the positive and negative poles, with respect to the neutral pole, such that the power losses for a given load condition are reduced. The optimal pole balancing problem corresponds to a mixed-integer nonlinear programming problem that is difficult to solve. To address this problem, the use of the vortex search algorithm in its master stage and the triangular power flow method in its slave stage is proposed. To address this problem, the use of the vortex search algorithm in its master stage and the triangular power flow method in its slave stage is proposed. The master stage is responsible for defining the connection of the loads on the positive and negative poles for each node, while the slave stage is responsible for evaluating the resulting power flow problem, and defining the loss value for each load condition. provided by the master stage. The numerical results for the 21 and 85 node systems demonstrate the effectiveness of the proposed optimization model when compared with combinatorial methods available in the specialized literature. All computational implementations have been developed in the MATLAB programming environment in version 2022b.
- español
