Location and size of renewable energy sources and capacitors in radial distribution systems with commercial losses
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John Edwin Candelo Becerra [1] ; Helman Enrique Hernández Riaño [2] ; Alcides Ricardo Santander Mercado [3]
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[1] Universidad Nacional de Colombia
Universidad Nacional de Colombia
Colombia
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[2] Universidad de Córdoba (Colombia)
Universidad de Córdoba (Colombia)
Colombia
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[3] Universidad del Norte
Universidad del Norte
Colombia
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- Localización: Ingeniare: Revista Chilena de Ingeniería, ISSN-e 0718-3305, ISSN 0718-3291, Vol. 24, Nº. 4, 2016, págs. 600-614
- Idioma: inglés
- Títulos paralelos:
- Localización y dimensionamiento de energías renovables y capacitores en sistemas de distribución radiales con pérdidas comerciales
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Resumen
- español
El uso de la Generación Distribuida (GD) en sistemas de distribución radial ayuda a mejorar la eficiencia energética mediante la reducción de pérdidas técnicas, lo que mejora la calidad de la energía eléctrica, mejora la confiabilidad, reduce la congestión de la red y proporciona otros beneficios. Aunque la GD puede ser usada en sistemas de distribución con pérdidas comerciales, se necesitan mejores relaciones y soluciones, especialmente aquellas que incluyan recursos renovables. En esta investigación, hemos usado paneles solares, turbinas eólicas y capacitores para evaluar los efectos de la compensación de potencia activa y reactiva en sistemas de distribución con altos porcentajes de pérdidas comerciales. Debido a que la búsqueda de las mejores ubicaciones para compensar la red necesita considerar combinaciones de potencia activa, potencia reactiva y nodos de ubicación, consideramos tres algoritmos metaheurísticos: algoritmo genético (GA), enjambre de partículas (PSO) y algoritmo basado en murciélagos (BA). Los resultados principales muestran que la localización y dimensionamiento de los recursos de energía renovables y capacitores, considerando pérdidas comerciales, ayudan a reducir las pérdidas técnicas y los costos de generación. Las turbinas eólicas redujeron las pérdidas técnicas porque tenían bajos costos de inversión y una gran cantidad de recursos disponibles en comparación con los resultados obtenidos con los paneles solares, los que mostraron solo alguna reducción de pérdidas técnicas y un pequeño aumento en los costos. El sistema híbrido también mostró una buena reducción de las pérdidas, especialmente cuando se utilizaron menos paneles solares.
- English
Distributed generation (DG) in radial distribution systems helps improving energy efficiency by reducing technical losses, which enhances power quality, improves reliability, decreases network congestion, and provides other benefits. Although DG must be useful in distribution systems with commercial losses, better relationships and solutions are necessary, especially those that include renewable sources. In this research, we used photovoltaic panels, wind turbines, and capacitors to evaluate the effects of compensating real and reactive power in distribution systems with a high percentage of commercial losses. As the search for the best place to compensate the network necessitates considering a combination of real power, reactive power, and nodes, we considered finding solutions using three metaheuristic algorithms: a genetic algorithm (GA), a particle swarm optimization (PSO), and a bat-inspired algorithm (BA). The main results showed that locating and sizing renewable-energy sources and capacitors, according to commercial losses, help reducing technical losses and power generation costs. Wind turbines reduced technical losses further because they had both the lowest investment costs and a large amount of available resources compared with the results obtained with photovoltaic panels, which showed only some technical loss reduction and a small increase in costs. The hybrid system also showed a good reduction, especially when fewer photovoltaic panels were used.
- español
