Planeación de la expansión de la red de distribución considerando incertidumbre en la demanda y recursos energéticos distribuidos

Abstract

Este documento contiene una metodología para el planeamiento de las redes de distribución de energía eléctrica considerando incertidumbre en la demanda y recursos energéticos distribuidos. En primer lugar, se plantea un modelo de caracterización horaria de la demanda que tiene en cuenta el comportamiento de la generación distribuida, programas de respuesta de la demanda, almacenamiento de energía y conexión de vehículos eléctricos. Posteriormente, se plantea la metodología de planeamiento basada en tres principios, optimizar el uso de la infraestructura, aplazar inversiones en la red y por último expandir la red cuando sea necesario. Se formula el problema de planeamiento y es solucionado utilizando un algoritmo híbrido GA-PSO. Finalmente, se presentan los resultados al aplicar la metodología en un sistema de prueba IEEE de 33 nodos radial, obteniendo reducciones de entre un 30 y 40% respecto a la expansión con alternativas tradicionales; además, se realiza un análisis de diferentes escenarios de penetración de recursos energéticos distribuidos y alternativas de expansión de la red.

Abstract: This document contains a methodology for the planning of electricity distribution networks considering demand uncertainty and distributed energy resources. In the first place, a demand characterization model is proposed that takes into account the behavior of distributed generation, demand response programs, energy storage and connection of electric vehicles. Subsequently, the planning methodology is based on three principles, optimizing the use of infrastructure, deferring network investment and finally expanding when necessary. The planning problem is solved using a hybrid algorithm GA-PSO, and the results are presented when applying the methodology in an IEEE 33 radial bus test system, obtaining reductions between 30 and 40% compared to the expansion with traditional alternatives. In addition, an analysis is made of different levels of penetration of distributed energy resources.