Aplicación de algoritmo de optimización de senos y cosenos para el cálculo de coeficientes de pérdidas en sistemas de transmisión
| dc.contributor.advisor | Montoya Giraldo, Oscar Danilo | |
| dc.contributor.author | Maldonado Sánchez, Juan Pablo | |
| dc.contributor.author | Guerrero Moreno, Juan Felipe | |
| dc.contributor.orcid | Montoya Giraldo Oscar Danilo [0000-0001-6051-4925] | |
| dc.date.accessioned | 2025-09-24T19:16:27Z | |
| dc.date.available | 2025-09-24T19:16:27Z | |
| dc.date.created | 2025-08-28 | |
| dc.description | En la gestión de los sistemas de transmisión de energía, uno de sus desafíos es el manejo de las pérdidas derivadas de las líneas y la variabilidad en los flujos de carga y generación. Los métodos convencionales no consideran la naturaleza dinámica de los sistemas eléctricos al calcular las pérdidas, limitando su precisión y dando como consecuencia que su obtención se aleje del valor real. Bajo este contexto se propone la utilización del método heurístico de senos y cosenos, el cual se presenta como una alternativa que busca optimizar la estimación de pérdidas en redes de transmisión, explorando diferentes combinaciones de operación que minimicen dichas pérdidas bajo las restricciones del sistema eléctrico. Este proyecto de grado propone desarrollar una metodología en el algoritmo de senos y cosenos para estimar pérdidas en sistemas de transmisión eléctrica, utilizando sistemas de prueba IEEE. El objetivo es resolver el cálculo de pérdidas de transmisión en diversos escenarios operativos, validando la eficiencia y precisión del algoritmo frente a pérdidas reales. | |
| dc.description.abstract | In the management of power transmission systems, one of the challenges is managing line-related losses and the variability in load and generation flows. Conventional loss calculation methods do not consider the dynamic nature of electrical systems, limiting their accuracy and resulting in their calculations being far from the actual value. In this context, the use of the heuristic method of sines and concepts is proposed as an alternative that seeks to optimize loss estimation in transmission networks, exploring different operating combinations that minimize these losses under the constraints of the electrical system . This thesis proposes the development of a methodology using the sine-cosine algorithm to estimate losses in electrical transmission systems, using IEEE test systems. The objective is to calculate transmission losses in various operating scenarios, validating the algorithm's efficiency and accuracy against real losses. | |
| dc.format.mimetype | ||
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11349/99224 | |
| dc.language.iso | spa | |
| dc.publisher | Universidad Distrital Francisco José de Caldas | |
| dc.relation.references | Ahmadi, H., y Marti, J. (2013, 11). Power flow formulation based on a mixed-linear and nonlinear system of equations. En (p. 27-32). doi: 10.1109/EEEIC-2.2013.6737877 | |
| dc.relation.references | Anaut, D., di Mauro, G., Meschino, G., y Suarez, A. (2008). Optimización de redes eléctricas mediante la aplicación de algoritmos genéticos. Información tecnológica, 20 , 137–148. doi: 10.4067/S0718-07642009000400016 | |
| dc.relation.references | Apata, G., Adebayo, A., y Ainah, P. (2022). Transmission losses in power systems: An overview. Descargado de https://easychair.org/publications/preprint/hpf4C | |
| dc.relation.references | Attia, A. F., Sehiemy, R. A. E., y Hasanien, H. M. (2018). Optimal power flow solution in power systems using a novel sine–cosine algorithm. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 99, 331–343. doi: 10.1016/j.ijepes.2018.01.023 | |
| dc.relation.references | Bansal, J. C., Bajpai, P., Rawat, A., y Nagar, A. K. (2023). Sine cosine algorithm. En Sine cosine algorithm for optimization (pp. 15–33). Springer Nature Singapore. doi: 10.1007/978-981-19-9722-8_2 | |
| dc.relation.references | Blum, C., y Roli, M. (2003). Metaheuristics in combinatorial optimization: Overview and conceptual comparison. ACM Computing Surveys, 35(3), 268–308. doi: 10.1145/937503.937505 | |
| dc.relation.references | Bocanegra, S. Y., Montoya, O. D., y Molina, A. (2021, noviembre). Sine-cosine optimization approach applied to the parametric estimation in single-phase transformers by considering voltage and current measures. DYNA, 88(219), 19–27. doi: 10.15446/dyna.v88n219.93670 | |
| dc.relation.references | Chen, Y., Huang, Z., Liu, Y., Rice, M. J., y Jin, S. (2012, enero). Computational challenges for power system operation. En 2012 45th Hawaii International Conference on System Sciences (pp. 2141–2150). IEEE. doi: 10.1109/HICSS.2012.171 | |
| dc.relation.references | Chow, J. H., y Kokotovic, P. V. (1982). Time scale modeling of sparse dynamic networks. IEEE Transactions on Automatic Control, 27(1), 112–124. doi: 10.1109/TAC.1982.1102904 | |
| dc.relation.references | Banco Interamericano de Desarrollo (BID). (2024). Reducción de la pérdida de electricidad. Energy Hub, Banco Interamericano de Desarrollo. Descargado de https://hubenergia.org/es/reduccion-de-la-perdida-de-electricidad | |
| dc.relation.references | Banco Interamericano de Desarrollo (BID). (2024). Reducción de la pérdida de electricidad. Energy Hub, Banco Interamericano de Desarrollo. Descargado de https://hubenergia.org/es/reduccion-de-la-perdida-de-electricidad | |
| dc.relation.references | El Hachmi, T., Lhoussine, A., Skouri, R., y El Moudden, M. (2020, abril). Solution of economic and environmental power dispatch problem of an electrical power system using bfgs-al algorithm. Procedia Computer Science, 170. doi: 10.1016/j.procs.2020.03.144 | |
| dc.relation.references | Engelbrecht, A. P. (2007). Computational intelligence: An introduction. Wiley. | |
| dc.relation.references | Fliscounakis, S., Lafeuillade, F., y Limousin, C. (2005). Estimation of transmission loss coefficients from measurements. En 2005 IEEE Russia Power Tech (pp. 1–6). doi: 10.1109/PTC.2005.4524642 | |
| dc.relation.references | Grainger, J. J., y Stevenson, W. D. (1996). Análisis de sistemas de potencia (P. Rendón Torres y C. Lozano Sousa, Eds.). McGraw Hill. | |
| dc.relation.references | Gupta, S. K., Kar, M. K., Kumar, L., y Kumar, S. (2022). A simplified sine cosine algorithm for the solution of optimal reactive power dispatch. International Transactions on Electrical Energy Systems, 2165966, 14 pages. doi: 10.1155/2022/2165966 | |
| dc.relation.references | Henao, J. C. (2006). Planeamiento de sistemas de transmisión de energía eléctrica usando colonias de hormigas. Scientia Et Technica, XII(31), 41–46. Descargado de https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=84911639009 ([consulta: 19 de noviembre de 2024]) | |
| dc.relation.references | Huang, W.-T., Yao, K.-C., Chen, M.-K., Wang, F.-Y., Zhu, C.-H., Chang, Y.-R., ... Ho, Y.-H. (2018). Derivation and application of a new transmission loss formula for power system economic dispatch. Energies, 11, 417. doi: 10.3390/en11020417 | |
| dc.relation.references | Idema, R., y Lahaye, D. (2014, marzo). Traditional power flow solvers, 59–72. doi: 10.2991/978-94-6239-064-5_7 | |
| dc.relation.references | Jiménez Mori, R. A., Serebrisky, T., y Mercado Díaz, J. E. (2014). Electricidad perdida: Dimensionando las pérdidas de electricidad en los sistemas de transmisión y distribución en América Latina y el Caribe (Inf. Téc.). Banco Interamericano de Desarrollo (BID). doi: 10.18235/0012798 | |
| dc.relation.references | Kennedy, J., y Eberhart, R. (1995). Particle swarm optimization. En Proceedings of the IEEE International Conference on Neural Networks (pp. 1942–1948). doi: 10.1109/ICNN.1995.488968 | |
| dc.relation.references | Kodsi, S. K. M., y Cañizares, C. A. (2003). Modeling and simulation of IEEE 14 bus system with FACTS controllers (Inf. Téc. n.º Technical Report #2003-3). University of Waterloo. Descargado de http://www.power.uwaterloo.ca | |
| dc.relation.references | Kotonyo Daniel, B. (2016). Determination of b-coefficients for economic dispatch functions: Investigating the formulation and determination of transmission losses b-coefficients using the available optimization methods (Tesis de maestría, University of Nairobi, School of Engineering, Department of Electrical and Information Engineering). Descargado de https://es.scribd.com/document/427915582/B-coefficient | |
| dc.relation.references | Li, C., Liang, K., Chen, Y., y Pan, M. (2023, enero). An exploitation-boosted sine cosine algorithm for global optimization. Engineering Applications of Artificial Intelligence, 117, 105620. doi: 10.1016/j.engappai.2022.105620 | |
| dc.relation.references | Lin, S.-S., y Horng, S.-C. (2008, agosto). Algorithm for a class of constrained weight least square problems and applications. IET Generation, Transmission & Distribution, 2, 576–587. doi: 10.1049/iet-gtd:20070446 | |
| dc.relation.references | Liu, B., Feng, L., Wei, W., y Wang, J. (2018). Estimating b-coefficients of power loss formula considering volatile power injections: An enhanced least square approach. IET Generation, Transmission & Distribution, 12. doi: 10.1049/iet-gtd.2017.1496 | |
| dc.relation.references | López Lezama, J. M., Tamayo, C. A., y Sánchez Mora, M. M. (2019, junio). Valoración de programas de implementación de generación distribuida en sistemas de potencia. Revista Politécnica, 15(28), 63–75. Descargado de https://revistas.elpoli.edu.co/index.php/pol/article/view/1413 doi: 10.33571/rpolitec.v15n28a6 | |
| dc.relation.references | Menghal, P., y Laxmi, A. (2011). Real time simulation: Recent progress & challenges. En 2012 International Conference on Power, Signals, Controls and Computation, EPSCICON 2012. doi: 10.1109/EPSCICON.2012.6175278 | |
| dc.relation.references | Mirjalili, S. (2016). SCA: A sine cosine algorithm for solving optimization problems. Knowledge-Based Systems, 96, 120–133. doi: 10.1016/j.knosys.2015.12.022 | |
| dc.relation.references | Montoya, O. D., y Gil-González, W. (2024, diciembre). Accurate measurement-based convex model to estimate transmission loss coefficients in power systems. Electric Power Systems Research, 237, 111036. doi: 10.1016/j.epsr.2024.111036 | |
| dc.relation.references | Montoya, O. D., Gil-González, W., y Grisales-Noreña, L. F. (2020, octubre). Sine-cosine algorithm for parameters’ estimation in solar cells using datasheet information. Journal of Physics: Conference Series, 1671(1), 012008. doi: 10.1088/1742-6596/1671/1/012008 | |
| dc.relation.references | Montoya Giraldo, O. D., Riaño Enciso, L. M., y Contreras Sepúlveda, W. (2023). Selección óptima de conductores en sistemas de distribución utilizando la versión discreta del algoritmo de senos y cosenos. Scientia Et Technica, 28(02), 66–72. doi: 10.22517/23447214.25394 | |
| dc.relation.references | Niño-Callejas, S. D., Palombi-Gómez, J. C., y Montoya, O. D. (2023). Application of the sine-cosine optimization algorithm to the problem of parametric estimation in three-phase induction motors. Ingeniería e Investigación. doi: 10.15446/ing.investig.110310 | |
| dc.relation.references | Ortiz, C. R. (2010). Algoritmos heurísticos y metaheurísticos para el problema de localización de regeneradores. Descargado de http://hdl.handle.net/10115/4129 | |
| dc.relation.references | Pai, M. A. (1989). Energy function analysis for power system stability. Kluwer Academic Publishers. | |
| dc.relation.references | Parmar, J. (2025). Total losses in power distribution and transmission lines. Electrical Engineering Portal (EEP). Descargado de https://electrical-engineering-portal.com/total-losses-in-power-distribution-and-transmission-lines-1 | |
| dc.relation.references | Prado Castro, L. C., y González Daza, C. A. (2022). Implementación del algoritmo de senos y cosenos discreto al problema de balance óptimo de fases en sistemas de distribución asimétricos. Descargado de http://hdl.handle.net/11349/29866 | |
| dc.relation.references | Queiroz, L., Roselli, M. A., Cavellucci, C., y Lyra, C. (2012, noviembre). Energy losses estimation in power distribution systems. IEEE Transactions on Power Systems, 27, 1879–1887. doi: 10.1109/TPWRS.2012.2188107 | |
| dc.relation.references | Ríos, M., y Amaranto, H. (2007, diciembre). Proyección diaria del riesgo de inestabilidad de voltaje por efecto probabilístico de la demanda. IEEE Latin America Transactions, 5, 611–615. | |
| dc.relation.references | Rodríguez-Cabal, M. A., Grisales Noreña, L. F., Ramírez Vanegas, C. A., y Arias Londoño, A. (2021, diciembre). Application of the sine-cosine algorithm to the optimal design of a closed coil helical spring. Transactions on Energy Systems and Engineering Applications, 2(2), 33–38. doi: 10.32397/tesea.vol2.n2.5 | |
| dc.relation.references | Sadovskaia, K., Bogdanov, D., Honkapuro, S., y Breyer, C. (2019). Power transmission and distribution losses – a model based on available empirical data and future trends for all countries globally. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 107, 98–109. Descargado de https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142061518335075 doi: https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2018.11.012 | |
| dc.relation.references | Satyanarayana Rao, R. V. V., y Reddy, S. R. (2014). Modelling and simulation of 14 bus system with TC-IPC. En 2014 International Conference on Smart Electric Grid (ISEG) (pp. 1–5). Guntur, India. doi: 10.1109/ISEG.2014.7005596 | |
| dc.relation.references | Sauer, P. W., y Pai, M. A. (1998). Power system dynamics and stability. Prentice Hall. | |
| dc.relation.references | IEEE Power Engineering Society. (1993). IEEE 57 bus test case. (Disponible en el IEEE test case archive o en herramientas de simulación como PSCAD y MATPOWER) | |
| dc.relation.references | Tamayo-Vera, D., Bouza-Allende, G., y Bolufé-Röhler, A. (2016). Algoritmos heurísticos para la solución del problema lineal con restricciones de equilibrio (heuristic algorithms for solving linear problems with equilibrium constraints). GECONTEC: Revista Internacional de Gestión del Conocimiento y la Tecnología, 4(1), 46–57. Descargado de https://www.upo.es/revistas/index.php/gecontec/article/view/1918 | |
| dc.relation.references | Tenelema Yánez, E. R. (2019). Simulación de flujos de potencia en sistemas eléctricos de potencia usando métodos completos, desacoplados y linealizados (Tesis de maestría). Descargado de http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/17625 | |
| dc.relation.references | Useche-Arteaga, M., Gil-González, W., y Montoya, O. D. (2024). Robust economic–environmental dispatch problem for BESS and PV generators in MT-HVDC systems: A MI-MPC approach. Journal of Energy Storage, 96, 112551. doi: 10.1016/j.est.2024.112551 | |
| dc.relation.references | Vargas Cantero, J. (2018). Método de Newton-Raphson. | |
| dc.relation.references | Crepinšek, M., Liu, S.-H., y Mernik, M. (2013, julio). Exploration and exploitation in evolutionary algorithms: A survey. ACM Computing Surveys, 45(3). Descargado de https://doi.org/10.1145/2480741.2480752 doi: 10.1145/2480741.2480752 | |
| dc.relation.references | Weng, X., Xuan, P., Heidari, A. A., Cai, Z., Chen, H., Mansour, R. F., y Ragab, M. (2023, mayo). A vertical and horizontal crossover sine cosine algorithm with pattern search for optimal power flow in power systems. Energy, 271, 127000. doi: 10.1016/j.energy.2023.127000 | |
| dc.relation.references | Ye, X., Cai, Z., Lu, C., Chen, H., y Pan, Z. (2022, junio). Boosted sine cosine algorithm with application to medical diagnosis. Computational and Mathematical Methods in Medicine, 2022, 1–21. doi: 10.1155/2022/6215574 | |
| dc.relation.references | Zeng, B., Ge, S., Kong, X., y Zhang, S. (2014, octubre). Study for economic dispatch considering network loss in power pool market. En 2014 International Conference on Power System Technology (pp. 1754–1759). IEEE. doi: 10.1109/POWERCON.2014.6993569 | |
| dc.rights.acceso | Abierto (Texto Completo) | |
| dc.rights.accessrights | OpenAccess | |
| dc.subject | Pérdidas en líneas de transmisión | |
| dc.subject | Optimización de estimación de pérdidas | |
| dc.subject | Algoritmo de senos y cosenos (SCA) | |
| dc.subject | Métodos convencionales | |
| dc.subject | Optimización de estimación de pérdidas | |
| dc.subject.keyword | Transmission line losses | |
| dc.subject.keyword | Loss estimation optimization | |
| dc.subject.keyword | Sine-Cosine Algorithm (SCA) | |
| dc.subject.keyword | Conventional methods | |
| dc.subject.keyword | Loss estimation optimization | |
| dc.subject.lemb | Ingeniería Eléctrica -- Tesis y disertaciones académicas | |
| dc.title | Aplicación de algoritmo de optimización de senos y cosenos para el cálculo de coeficientes de pérdidas en sistemas de transmisión | |
| dc.title.titleenglish | Application of the sine-cosine optimization algorithm for the calculation of loss coefficients in transmission systems | |
| dc.type | bachelorThesis | |
| dc.type.coar | http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f | |
| dc.type.degree | Monografía | |
| dc.type.driver | info:eu-repo/semantics/bachelorThesis |
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