Optimal placement and sizing of D-STATCOMs in radial and meshed distribution networks using a discrete-continuous version of the genetic algorithm

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Resumen

In this paper, we propose a new discrete-continuous codification of the Chu–Beasley genetic algorithm to address the optimal placement and sizing problem of the distribution static compensators (D-STATCOM) in electrical distribution grids. The discrete part of the codification determines the nodes where D-STATCOM will be installed. The continuous part of the codification regulates their sizes. The objective function considered in this study is the minimization of the annual operative costs regarding energy losses and installation investments in D-STATCOM. This objective function is subject to the classical power balance constraints and devices’ capabilities. The proposed discrete-continuous version of the genetic algorithm solves the mixed-integer non-linear programming model that the classical power balance generates. Numerical validations in the 33 test feeder with radial and meshed configurations show that the proposed approach effectively minimizes the annual operating costs of the grid. In addition, the GAMS software compares the results of the proposed optimization method, which allows demonstrating its efficiency and robustness

Descripción

En este artículo, proponemos una nueva codificación discreta-continua del algoritmo genético Chu-Beasley para abordar el problema de la ubicación y dimensionamiento optimo de los compensadores estáticos de distribución (D-STATCOM) en las redes de distribución eléctrica. La parte discreta de la codificación determina los nodos donde se instalará D-STATCOM. La parte continua de la codificación regula sus tamaños. La función objetivo considerada en este estudio es la minimización de los costos operativos anuales en cuanto a pérdidas de energía e inversiones de instalación en D-STATCOM. Esta función objetivo está sujeta a las limitaciones clásicas de balance de potencia y las capacidades de los dispositivos. La versión discreta-continua propuesta del algoritmo genético resuelve el modelo de programación no lineal de enteros mixtos que genera el balance de potencia clásico. Las validaciones numéricas en el sistema de prueba de 33 nodos con configuraciones radial y de malla muestran que el enfoque propuesto minimiza efectivamente los costos operativos anuales de la red. Además, el software GAMS compara los resultados del método de optimización propuesto, lo que permite demostrar su eficiencia y robustez.

Palabras clave

Redes de distribución, Compensadores estáticos de distribución, Algoritmo genético discreto-continuo, Configuraciones radial y enmallada, Computación evolutiva

Materias

Ingeniería Eléctrica - Tesis y disertaciones académicas , Algoritmos genéticos , Compensadores estáticos , Redes eléctricas , Distribución de energía eléctrica

Citación