Trabajo de grado - Pregrado
Ubicación y dimensionamiento óptimo de generadores distribuidos en redes DC
Registro en:
Universidad Tecnológica de Pereira
Repositorio Institucional Universidad Tecnológica de Pereira
Autor
Cardona Isaza, Josué Alejandro
Institución
Resumen
En este proyecto de grado se presenta una metodología para la ubicación y dimensionamiento de generadores distribuidos eólicos y fotovoltaicos en un sistema de distribución de corriente continua. Para formular el problema se plantea incialmente un modelo matemático no lineal entero mixto, el cual minimiza los costos de instalación de los generadores distribuidos y el ahorro en compra de energía. El conjunto de restricciones considera las ecuaciones de balance nodal, capacidades de elementos, límites de regulación de tensión y penetración máxima permitida para los generadores distribuidos. Posteriormente, este modelo es linealizado con el fin de garantizar el óptimo global del problema. Para solucionar el modelo se emplea el software de optimización comercial GAMS y para verificar su validez, se emplea un sistema de prueba de la literatura especializada, encontrando resultados que avalan lo propuesto en este trabajo. This work presents a methodology for the location and dimensioning of distributed wind and photovoltaic generators in a direct current distribution system. To formulate the problem, a mixed integer nonlinear mathematical model is initially proposed, which minimizes the installation costs of distributed generators and savings in energy purchases. The set of constrains considers the nodal balance equations, element capacities, voltage regulation limits and maximum allowed penetration for distributed generators. Subsequently, this model is linearized in order to guarantee the global optimum of the problem. To solve the model, the commercial optimization software GAMS is employed and to verify its validity, a test system from the specialized literature is used, finding results that support what is proposed in this work. Pregrado Ingeniero(a) Electricista ´
Indice general
´Indice general I
´Indice de figuras III
´Indice de tablas IV
1. Introducci´on 5
2. Modelo matem´atico NLEM 9
2.1. Desarrollo de las ecuaciones b´asicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.2. Ubicaci´on y dimensionamiento ´optimo de GD en redes DC . . . . . . . . . . . . 12
2.3. Modelo matem´atico simplificado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3. Modelo matem´atico linealizado 17
3.1. Linealizaci´on de una variable al cuadrado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.2. Linealizaci´on de la multiplicaci´on de dos variables continuas . . . . . . . . . . . 20
3.3. Modelo matem´atico linealizado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
i
4. Aplicaci´on y resultados 26
4.1. Sistema de prueba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4.2. Validaci´on de los modelos matem´aticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4.3. Sistema de prueba modificado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.4. Resultados y discusi´on . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
5. Conclusiones y recomendaciones 35
5.1. Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
5.2. Recomendaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Bibliografía 37